为什么在我的实现中所有数组都对齐到 16 字节？

Question

我非常简单的代码如下所示

#include <iostream>
#include <stdalign.h>

int main() {
    char array_char[2] = {'a', 'b'};
    float array_float[2] = {1, 2};
    std::cout << "alignof(array_char): " << alignof(array_char) << std::endl;
    std::cout << "alignof(array_float): " << alignof(array_float) << std::endl;
    std::cout << "address of array_char: " << (void *) array_char << std::endl;
    std::cout << "address of array_float: " << array_float << std::endl;
}

这段代码的输出是

alignof(array_char): 1

alignof(array_float): 4

address of array_char: 0x7fff5e8ec580

address of array_float: 0x7fff5e8ec570

alignof运算结果符合预期，但两个数组的真实地址不一致。无论我试了多少次，地址总是 16 字节对齐。

我在 Ubuntu 16.04 上使用 gcc 5.4.0 和第 7 代英特尔酷睿 i5 CPU。

Answer 1

我找到了 this 补丁。

这似乎是 x86_64 在 GCC 6.4 中修复的错误。

System V x86-64 ABI 要求聚合类型（例如数组和 structs）在至少 16 字节大的情况下至少对齐 16 字节。根据 ABI 规范中的评论，这是为了方便使用 SSE 指令。

GCC 似乎将该规则错误地应用于大小为 16 位（而不是字节）和更大的聚合。

我建议您将编译器升级到更新的 GCC 版本。

但这只是一个优化问题，不是正确性问题。对变量进行更严格的对齐并没有错，并且（与提到的 SSE 一样）过度对齐在某些情况下可能会带来性能优势，这超过了浪费堆栈内存的成本。

为什么在我的实现中所有数组都对齐到 16 字节？

Why are all arrays aligned to 16 bytes on my implementation?

c++

memory-alignment