利用ROUNDUP函数进行内存对齐

内存对齐：

比如一个内存单元的长度为2，为了存取方便我们应该尽量把数据放在2的倍数的位置上（如位置0，2，4，6等），此时称该数据的位置是与某个值（2）对齐的。如果放在了没对齐的地方（比如位置3）上，该数据可能跨过了一次能读取的跨度，就必须读两次才行。

为了杜绝这种低效行为，我们使用一个函数ROUNDUP(n, size)来对原地址n进行修改，从而实现内存对齐。

举个例子，ROUNDUP(9，2)=10，也就是把本来的位置9改成对齐到位置10。

其算法通常是这样的： #define ROUNDUP(x,n) ((x+(n-1))&(~(n-1)))，n为对齐的大小

下面对该算法进行一下解释：

我们知道，对于两个正整数 x, n 总存在整数 q, r 使得

x = nq + r, 其中 0<= r <n //最小非负剩余表示法

q, r 是唯一确定的。q = [x/n], r = x - n[x/n]. 这个是我们所熟悉的带余除法的一个简单形式。在 c 语言中， q, r 容易计算出来： q = x/n, r = x % n.

所谓把 x 按 n 对齐指的是：若 r=0, 取返回值为qn, 若 r>0, 取 (q+1)n.

这也相当于把 x 表示为：

x = nq + r', 其中 -n < r' <=0 //最大非正剩余表示法

nq 是我们所求。关键是如何用 c 语言计算它。由于我们能处理标准的带余除法，所以可以把这个式子转换成一个标准的带余除法，然后加以处理：

x+n = qn + (n+r')，其中 0<n+r'<=n //最大非正剩余

x+n-1 = qn + (n+r'-1), 其中 0<= n+r'-1 <n //最小非负剩余

所以 qn = [(x+n-1)/n]n.（当然也可表为x+n-1-(n+r'-1)）用 c 语言计算就是：

((x+n-1)/n)*n

若 n 是 2 的方幂, 比如 2^m，则除为右移 m 位，乘为左移 m 位。所以把 x+n-1 的最低 m 个二进制位清 0就可以了。得到：

(x+n-1) & (~(n-1))

注意上面这个式子中对n-1操作时是对表示为二进制形式的n-1进行处理。

比如n=8，那么x+n-1整处8后再乘以8（相当于把余数抹掉）的操作就是先由8==1000(二进制)得到n-1==0111，然后取反为11111111 11111111 11111111 11111000，将x+n-1与之求位的与运算即可（即把x+n-1的二进制表示数的最后三位抹成零）。

如果n不是2的幂，则不能采用位运算的方法，可以采用普通的十进制方法。

size_t round_low(size_t x, size_t n) {
return x - (x% n);
}
size_t round_up(size_t x,size_t n) {
return (x + n - 1) - ((x + n - 1) % N);
}

利用ROUNDUP函数进行内存对齐相关推荐

vector利用swap()函数进行内存的释放
首先,vector与deque不同,其内存占用空间只会增长,不会减小.比如你首先分配了10,000个字节,然后erase掉后面9,999个,则虽然有效元素只有一个,但是内存占用仍为10,000个.所有 ...
poi获取有效单元格个数_EXCEL利用SUM函数和FREQUENCY函数数组公式统计不同区间数据个数...
EXCEL函数公式大全之利用FREQUENCY函数数组公式统计不同区间数据个数.EXCEL函数与公式在工作中使用非常的频繁,会不会使用公式直接决定了我们的工作效率,今天我们来学习一下提高我们工作效率的 ...
2万字 + 50 张图，细说 JVM 内存分布、内存对齐、压缩指针
今天为大家带来一篇 2 万字的硬核技术文章. 本文我们将从计算机组成原理的角度详细阐述对象在JVM内存中是如何布局的,以及什么是内存对齐,如果我们头比较铁,就是不进行内存对齐会造成什么样的后果,最后引 ...
7. 重磅硬核 | 一文聊透对象在JVM中的内存布局，以及内存对齐和压缩指针的原理及应用
重磅硬核 | 一文聊透对象在JVM中的内存布局,以及内存对齐和压缩指针的原理及应用大家好,我是bin,又到了每周我们见面的时刻了,我的公众号在1月10号那天发布了第一篇文章?<从内核角度看IO ...
一文聊透对象在JVM中的内存布局，以及内存对齐和压缩指针的原理及应用
大家好,我是bin,又到了每周我们见面的时刻了,我在1月10号那天发布了第一篇文章<从内核角度看IO模型的演变>,在这篇文章中我们通过图解的方式以一个C10k的问题为主线,从内核角度详细阐 ...
C语言基础知识之define宏定义表达式，undef,内存对齐，a和a的区别，数组知识点，int (*)[10] p，二维数组参数与二维指针参数，函数指针数组，常见的内存错误及对策
一.用define宏定义表达式 1.定义一年有多少秒: #define SEC_A_YEAR 60*60*24*365 //上述描述不可靠,没有考虑到在16位系统下把这样一个数赋给整型变量的时候可能会 ...
Linux下的内存对齐函数
在Linux下内存对齐的函数包括posix_memalign, aligned_alloc, memalign, valloc, pvalloc,其各个函数的声明如下: int posix_memal ...
iOS之深入解析内存对齐的底层原理
CPU 存取原理一."存"示例 CPU 并不是以字节为单位存取数据的.CPU 把内存当成是一块一块的,块的大小可以是2,4,8,16字节大小,因此 CPU 在读取内存时是一块一块 ...
Nginx学习笔记（五）源码分析内存模块内存对齐
Nginx源码分析&内存模块今天总结了下C语言的内存分配问题,那么就看看Nginx的内存分配相关模型的具体实现.还有内存对齐的内容~~不懂的可以看看~~ src/os/unix/Ngx_al ...
自定义类型详解：结构体（内存对齐、位段） + 枚举 + 联合
目录一.结构体 1.特殊的声明 2.结构体自引用 3.结构体变量的定义和初始化 4.打印结构体二.==结构体内存对齐== 1.内存对齐结构体嵌套如何求为什么存在内存对齐? 2.修改默认对齐数 ...

利用ROUNDUP函数进行内存对齐

利用ROUNDUP函数进行内存对齐相关推荐

最新文章

热门文章