C++：分配对齐矩阵

Question

我正在阅读一些 C++ 代码，我阅读了以下内容：

   CACHELINE = 64;
   ...

/* allocate the three matrices and align to cache lines */
    a = (double *)malloc(nmax*nmax*sizeof(double)+CACHELINE);
    b = (double *)malloc(nmax*nmax*sizeof(double)+CACHELINE);
    c = (double *)malloc(nmax*nmax*sizeof(double)+CACHELINE);
    a = (double *)(((unsigned long)a+CACHELINE)&~(CACHELINE-1));
    b = (double *)(((unsigned long)b+CACHELINE)&~(CACHELINE-1));
    c = (double *)(((unsigned long)c+CACHELINE)&~(CACHELINE-1));

为什么这段代码会创建与缓存行对齐的矩阵？我特别不明白这条指令的作用：

a = (double *)(((unsigned long)a+CACHELINE)&~(CACHELINE-1));

谢谢！

Answer 1

这很简单。 malloc 不保证返回的地址将与缓存行大小对齐。因此，您可以分配一些额外的内存 (+CACHELINE) 并从正确对齐的第一个字节开始使用它。第一个字节是在较低的赋值中计算的。

但是，这是一段糟糕的代码。例如，它丢失了有关最初分配地址的信息，因此您不能 free 它。或者，它将指针转换为 unsigned long，这是不安全的（有 uintptr_t）。

还有其他方法可以分配对齐存储，例如posix_memalign。

示例：假设您想分配 100 字节的内存，但您分配了 100+64=164。 malloc returns 地址 16，因此您可以使用地址 16 到 179 的字节。

现在，您需要计算此范围内与64对齐的第一个字节的地址，它本身就是64。计算为(16+64)&~(64-1)=80&~63=64 .所以最后，您将使用地址 64 到 163 中的字节，它在分配的范围 16 到 179 内。

C++：分配对齐矩阵

C++: allocate aligned matrices

c++

memory-alignment