内存对齐的作用是什么,怎么样实现的?

指数据在内存中存储时相对于起始地址的偏移量是数据大小的整数倍。

作用:

  • 提高访问速度:许多计算机体系结构要求数据按照特定的边界地址存储,而不是任意地址。当数据被按照这些边界对齐时,处理器能够更快地访问这些数据,提高数据存取速度。
  • 硬件要求:一些硬件平台对于特定类型的数据要求按照一定的对齐方式存储,不遵循这个规则可能导致硬件异常或性能下降。
  • 减少浪费:内存对齐可以减少内存碎片,提高内存利用率。
图片[1]-内存对齐的作用是什么,怎么样实现的?-不念博客

实现

在C/C++中,内存对齐是由编译器负责的。

编译器会按照平台的要求为数据进行对齐,通常会将数据按照其自身大小对齐到特定字节的倍数。

这个特定字节的倍数通常由平台决定,例如,在32位系统中可能是4字节,而在64位系统中可能是8字节。

C/C++中可以使用一些特殊的关键字或编译器指令来控制内存对齐,例如:

alignas关键字:C++11引入了alignas关键字,用于指定对齐方式。

alignas(16) struct MyStruct {
    // 结构体成员
};

attribute((aligned(n))):在一些编译器中,可以使用attribute((aligned(n)))来指定对齐方式。

struct MyStruct {
    // 结构体成员
} __attribute__((aligned(16)));
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