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我现在使用共享内存。

我无法理解alignof和alignas。

cppreference不清楚：alignof返回“对齐”但什么是“对齐”？为要对齐的下一个块添加的字节数？填充尺寸？堆栈溢出/博客条目也不清楚。

有人可以解释清楚alignof吗alignas？

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对齐是对可以存储值的第一个字节的内存位置的限制。（需要提高处理器的性能，并允许使用仅对具有特定对齐方式的数据起作用的某些指令，例如 SSE 需要对齐到 16 字节，而 AVX 需要对齐到 32 字节。）

16 对齐意味着 16 的倍数的内存地址是唯一有效的地址。

alignas

强制对齐到所需的字节数。您只能对齐 2 的幂：1、2、4、8、16、32、64、128，...

#include <cstdlib>
#include <iostream>

int main() {
    alignas(16) int a[4];
    alignas(1024) int b[4];
    printf("%p\n", a);
    printf("%p", b);
}

示例输出：

0xbfa493e0
0xbfa49000  // note how many more "zeros" now.
// binary equivalent
1011 1111 1010 0100 1001 0011 1110 0000
1011 1111 1010 0100 1001 0000 0000 0000 // every zero is just a extra power of 2

另一个关键字

alignof

很方便，你不能做类似的事情

int a[4];
assert(a % 16 == 0); // check if alignment is to 16 bytes: WRONG compiler error

但你可以

assert(alignof(a) == 16);
assert(alignof(b) == 1024);

请注意，实际上这比简单的“%”（模数）操作更严格。事实上，我们知道与 1024 字节对齐的东西必然与 1、2、4、8 字节对齐，但是

 assert(alignof(b) == 32); // fail.

所以更准确地说，“alignof”返回 2 的最大幂来对齐某些东西。

alignof 也是提前了解基本数据类型的最小对齐要求的好方法（它可能会返回 1 表示字符，4 表示浮点数等）。

仍然合法：

alignas(alignof(float)) float SqDistance;

然后，对齐为 16 的东西将被放置在下一个可用地址上，该地址是 16 的倍数（可能存在来自上次使用的地址的隐式填充）。

于 2014-01-15T23:46:14.817 回答
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对齐不是填充（尽管有时会引入填充来满足对齐要求）。它是 C++ 类型的内在属性。把它放在标准的（3.11[basic.align]）

对象类型具有对齐要求（3.9.1、3.9.2），这些要求限制了可以分配该类型对象的地址。对齐是实现定义的整数值，表示可以分配给定对象的连续地址之间的字节数。对象类型对该类型的每个对象都有对齐要求；可以使用对齐说明符（7.6.2）请求更严格的对齐。

于 2013-06-13T18:20:37.280 回答
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每种类型都有对齐要求。通常，这样可以有效地访问该类型的变量，而不必使 CPU 生成多个读/写访问以访问该数据类型的任何给定成员。此外，它还确保有效复制整个变量。alignof将返回给定类型的对齐要求。

alignas用于强制对数据类型进行对齐（只要alignof所述数据类型返回的内容不那么严格）

于 2013-06-13T19:47:57.600 回答
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对齐是与内存地址相关的属性。简单地说，如果地址 X 与 Z 对齐，则 x 是 Z 的倍数，即 X = Zn+0。这里重要的是 Z 始终是 2 的幂。

对齐是内存地址的一个属性，表示为数字地址模 2 的幂。例如，地址 0x0001103F 模 4 为 3。该地址被称为对齐到 4n+3，其中 4 表示选择的幂2. 地址的对齐方式取决于选择的 2 的幂。相同的地址模 8 为 7。如果地址对齐为 Xn+0，则称该地址与 X 对齐。

上述语句可在 microsoft c++ 参考中找到。

如果数据项以与其大小对齐的地址存储在内存中，则称该数据项自然对齐，否则未对齐。例如：如果一个大小为 4 字节的整数变量存储在与 4 对齐的地址中，那么我们可以说该变量是自然对齐的，即变量的地址应该是 4 的倍数。

编译器总是试图避免错位。对于简单的数据类型，地址的选择使其是变量大小（以字节为单位）的倍数。编译器还在结构的情况下适当地填充以实现自然对齐和访问。这里结构将对齐到结构中不同数据项的最大大小。例如：

    struct abc
   {
        int a;
        char b;
   };

这里结构 abc 与 4 对齐，这是 int 成员的大小，明显大于 1 字节（char 成员的大小）。

对齐

此说明符用于将用户定义的类型（如结构、类等）与特定值对齐，该值是 2 的幂。

对齐

这是一种运算符，用于获取与结构或类类型对齐的值。例如：

#include <iostream>
struct alignas(16) Bar
{
    int i; // 4 bytes
    int n; // 4 bytes
    short s; // 2 bytes
};
int main()
{
    std::cout << alignof(Bar) << std::endl; // output: 16
}
于 2020-09-22T17:35:58.300 回答
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要理解alignas并且alignof您必须知道什么是数据对齐

很好的指南https://developer.ibm.com/articles/pa-dalign//

对齐（简而言之）

解释1

数据对齐意味着将数据放入内存中的地址等于字大小的某个倍数。

解释2

对齐是内存地址的属性，表示为数字地址模 2 的幂。例如，地址 0x0001103F 模 4 为 3。据说该地址与 4n+3 对齐，其中 4 表示选择的 2 的幂。地址的对齐取决于选择的 2 的幂。相同的地址模 8为 7。如果地址对齐为 Xn+0，则称该地址与 X 对齐。

CPU 执行对存储在内存中的数据进行操作的指令。数据由它们在内存中的地址标识。单个基准也有大小。如果它的地址与其大小对齐，我们称它为自然对齐的数据。否则称为错位。例如，如果用于标识它的地址具有 8 字节对齐，则 8 字节浮点数据自然对齐。

好的。您了解“数据对齐”恭喜！

这是什么意思alignas

解释

alignas (N)指定将仅将数据放置在 N 的倍数的地址中

N-以 2 的幂为模的数字

句法：

alignas( the numeric address modulo a power of 2 )
alignas( alignof(type-id) )
alignas( type-id )

alignas 说明符可应用于：

  • classa / struct/ unionor的声明或定义enumeration；

  • 非位域类数据成员的声明；

  • 变量的声明，但它不能应用于以下内容：

    • 函数参数；
    • catch 子句的异常参数。

例子：

struct alignas(256) name1 // every object of type name1 will be aligned to 256-byte boundary
{
    float test[4];
};

alignas(128) char name2[128]; // the array "name2" will be aligned to 128-byte boundary

加法1

类型说明符是一种可移植的alignasC++ 标准方法，用于指定变量和用户定义类型的自定义对齐方式。

加法2

#include <iostream>

struct alignas(16) Bar
{
    int i;       // 4 bytes
    int n;      // 4 bytes
    alignas(4) char arr[3];
    short s;          // 2 bytes
};

int main()
{
    std::cout << alignof(Bar) << std::endl;
}

当遇到多个 alignas 说明符时，编译器将选择最严格的一个（具有最大值的那个）。

output: 16

加法3

alignas不能用于为类型提供比没有此声明时的类型更小的对齐方式

这是什么意思alignof

句法：

alignof( type-id )

返回类型的值std::size_t

相同的定义有sizeof( type-id )

sizeof和有什么区别alignof？

struct MyStruct
{
    int x;
    double y;
    char z;
};
    
main() 
{
    std::cout << "The sizeof(MyStruct): " << sizeof(MyStruct) << std::endl;
    std::cout << "The alignof(MyStruct): " << alignof(MyStruct) << std::endl;
}

output:
    The sizeof(MyStruct): 24
    The alignof(MyStruct): 8

结构填充问题

结构填充是 C 中的一个概念，它在内存地址之间添加一个或多个空字节以对齐内存中的数据

更多信息：C++ 中的结构填充

添加

结果是一个类型为 的常量表达式std::size_t，也就是说，它可以在编译时求值。

更多信息在这里： 来源 1， 来源 2，

于 2021-08-27T13:42:10.210 回答