用位运算实现内存对齐

在C的世界中，因为要考虑效率问题，所以在申请一段内存的时候，需要根据寄存器的宽度进行对齐。因此，对于32位的程序，按照4字节对齐；对于64位的程序，则按照8字节对齐。

o 下面使用位运算给出实现：

1 #define align4(x) (((((x)-1)>>2)<<2)+4)
2 #define align8(x) (((((x)-1)>>3)<<3)+8)

o 用Python代码简单实现并验证一下：

 1 #!/usr/bin/python
 2
 3 """ alignN(x) is often used by malloc(3C), here is a simple implementation """
 4
 5 import sys
 6
 7 def align4(x): return (((((x)-1)>>2)<<2)+4)
 8 def align8(x): return (((((x)-1)>>3)<<3)+8)
 9
10 def main(argc, argv):
11     if argc != 2:
12         return 1
13     for i in range(0, int(argv[1])+1):
14         print "%2d\t%2d\t%2d" % (i, align4(i), align8(i))
15     return 0
16
17 if __name__ == '__main__':
18     argc, argv = len(sys.argv), sys.argv
19     sys.exit(main(argc, argv))

o 测试

$ ./foo.py 160     0     01     4     82     4     83     4     84     4     85     8     86     8     87     8     88     8     89    12    16
10    12    16
11    12    16
12    12    16
13    16    16
14    16    16
15    16    16
16    16    16

最后，以8字节对齐讲解其实现原理。

设x = 8 * a + b, 0 <= b <= 7， x为申请的内存size。

(1) 如果b=0, 则x = 8 * a。因此，x的低3位不需要被清零;

(2) 如果1<=b<=7, 则x应该为8 * (a+1)。因此，直接将x的低3位清零并加8即可，那么x = (x >> 3) << 3 + 8；

为统一(1)和(2), 分两步走：

1. x = x - 1; /* if x mod 8 == 0, 则新x的低3位为7; if x mod 8 == 1, 则新x的低3位为0 */

2. x = (x >> 3) << 3 + 8; /* 将低3位清零，然后统一加上8，搞定！ */

扩展阅读：

Data alignment: Straighten up and fly right

转载于:https://www.cnblogs.com/idorax/p/6401588.html

用位运算实现内存对齐相关推荐

c++ 对象起始地址指针靠齐_Go的内存对齐和指针运算详解和实践
uintptr 和 unsafe普及 uintptr 在Go的源码中uintptr的定义如下: /* uintptr is an integer type that is large enough t ...
我眼中的 Nginx（一）：Nginx 和位运算
作者张超:又拍云系统开发高级工程师,负责又拍云 CDN 平台相关组件的更新及维护.Github ID: tokers,活跃于 OpenResty 社区和 Nginx 邮件列表等开源社区,专注于服务端技 ...
基于STM32使用嵌套结构体摸索内存对齐
导读一.结构体的声明以及初始化二.结构体成员的内存对齐规则三.联合体以及嵌套结构体的用法位段小端模式三.位段数据跨字节单位导致的内存对齐现象用来描述对象特征的各类信息,通常会被整合成记录 ...
计算机语言mod(m n),关于一段地址对齐的位运算代码的解释
#define _INTSIZEOF(n) ((sizeof(n)+sizeof(int)-1)&~(sizeof(int) - 1) ) //为了满足需要内存对齐的系统这段代码有些难以理解 ...
Eigen向量化内存对齐/Eigen的SSE兼容，内存分配/EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW
1.总结对于基本数据类型和自定义类型,我们需要用预编译指令来保证栈内存的对齐,用重写operator new的方式保证堆内存对齐.对于嵌套的自定义类型,申请栈内存时会自动保证其内部数据类型的对齐,而 ...
C++位运算详解(转)
位运算是对表示数据的基本单元进行"加和","减除"的方法. 首先一个位(bit)单位就是0或1,硬件表示就是一个肪冲的开和,这是硬软通迅最基本的单元.我们所说的 ...
C语言内存编址和寻址、内存对齐
内存编址和寻址.内存对齐内存的编址方法关键:内存编址是以字节为单位的内存和数据类型的关系内存对齐内存的编址方法在程序运行时,计算机中CPU实际只认识内存地址,而不关心这个地址所代表的空间在 ...
Go 内存对齐的那些事儿
在讨论内存对齐前我们先看一个思考题,我们都知道Go的结构体在内存中是由一块连续的内存表示的,那么下面的结构体占用的内存大小是多少呢? type ST1 struct {A byteB int64C b ...
大小端、位段和内存对齐
关于C++中的大小端.位段(惑位域)和内存对齐来源: ♂戚建建㊣的日志听到好几个朋友说到去一些公司做面试,总是遇到关于大小端.位段(或者叫位域)和内存对齐的考题,然后就不知所措了.虽然我认为很多开 ...
怎么调试内存溢出的c++代码_【C/C++】内存对齐到底怎么回事？
1 明确几个概念代码分区:在使用C/C++编程时,我们定义的变量存在于内存中,而内存在C语言的角度上可以分为五大区.局部变量在栈区,静态/全局变量在全局区,动态申请的变量存在于堆区,const修饰的 ...

用位运算实现内存对齐

用位运算实现内存对齐相关推荐

最新文章

热门文章