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大多数有经验的程序员都知道数据对齐对程序的性能很重要。我见过一些程序员编写的程序分配了比他们需要的更大的缓冲区，并使用对齐的指针作为开始。我想知道我是否应该在我的程序中这样做，我不知道 C++ 的新操作返回的地址是否对齐有任何保证。所以我写了一个小程序来测试

for(size_t i = 0; i < 100; ++i) {
    char *p = new char[123];
    if(reinterpret_cast<size_t>(p) % 4) {
        cout << "*";
        system("pause");
    }
    cout << reinterpret_cast<void *>(p) << endl;
}
for(size_t i = 0; i < 100; ++i) {
    short *p = new short[123];
    if(reinterpret_cast<size_t>(p) % 4) {
        cout << "*";
        system("pause");
    }
    cout << reinterpret_cast<void *>(p) << endl;
}
for(size_t i = 0; i < 100; ++i) {
    float *p = new float[123];
    if(reinterpret_cast<size_t>(p) % 4) {
        cout << "*";
        system("pause");
    }
    cout << reinterpret_cast<void *>(p) << endl;
}
system("pause");

我使用的编译器是 Visual C++ Express 2008。似乎新操作返回的所有地址都是对齐的。但我不确定。所以我的问题是：有任何保证吗？如果他们有保证，我不必调整自己，如果没有，我必须。

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对齐具有来自标准 (3.7.3.1/2) 的以下保证：

返回的指针应适当对齐，以便它可以转换为任何完整对象类型的指针，然后用于访问已分配存储中的对象或数组（直到通过调用相应的释放函数显式释放存储） .

编辑：感谢timday强调gcc/glibc 中的一个保证不成立的错误。

编辑 2：本的评论突出了一个有趣的边缘案例。分配程序的要求仅适用于标准提供的要求。如果应用程序有自己的版本，那么结果就没有这样的保证。

于 2009-02-03T10:09:40.457 回答
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这是一个较晚的答案，但只是为了澄清 Linux 上的情况 - 在 64 位系统上，内存始终是 16 字节对齐的：

http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Aligned-Memory-Blocks.html

在 GNU 系统中 malloc 或 realloc 返回的块的地址始终是 8 的倍数（或 64 位系统上的 16）。

操作员在内部new调用malloc（请参阅./gcc/libstdc++-v3/libsupc++/new_op.cc），因此这也适用new。

其实现malloc是x86-32 和 x86-64 系统上glibc基本定义 MALLOC_ALIGNMENT为32bit=4byte2*sizeof(size_t)和size_t64bit=8byte 的一部分。

$ cat ./glibc-2.14/malloc/malloc.c:
...
#ifndef INTERNAL_SIZE_T
#define INTERNAL_SIZE_T size_t
#endif
...
#define SIZE_SZ                (sizeof(INTERNAL_SIZE_T))
...
#ifndef MALLOC_ALIGNMENT
#define MALLOC_ALIGNMENT       (2 * SIZE_SZ)
#endif
于 2012-05-16T21:47:31.293 回答
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C++17 更改了对new分配器的要求，因此它需要返回一个对齐等于宏的指针__STDCPP_DEFAULT_NEW_ALIGNMENT__（由实现定义，而不是包含头文件）。

这很重要，因为这个大小可以大于。alignof(std::max_align_t)例如，在 Visual C++ 中，最大常规对齐是 8 字节，但默认new总是返回 16 字节对齐的内存。

另外，请注意，如果您new使用自己的分配器覆盖默认值，您也需要遵守__STDCPP_DEFAULT_NEW_ALIGNMENT__。

于 2019-07-31T17:45:25.710 回答
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顺便说一句，MS 文档提到了一些关于 malloc/new 返回地址的内容，这些地址是 16 字节对齐的，但从实验来看，情况并非如此。我碰巧需要一个项目的 16 字节对齐（以通过增强的指令集加速内存复制），最后我求助于编写自己的分配器......

于 2009-02-03T12:11:37.187 回答
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平台的 new/new[] 运算符将返回具有足够对齐的指针，以便它在基本数据类型（double、float 等）中表现良好。至少任何明智的 C++ 编译器+运行时都应该这样做。

如果您对 SSE 有特殊的对齐要求，那么使用特殊的 aligned_malloc 函数可能是个好主意，或者自己动手。

于 2009-02-03T10:28:44.680 回答
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我在一个系统上工作，他们使用对齐来释放奇数位供自己使用！

他们使用奇数位来实现虚拟内存系统。

当一个指针设置了奇数位时，他们用它来表示它指向（减去奇数位）从数据库中获取数据而不是数据本身的信息。

我认为这是一种特别讨厌的编码，为了它自己的利益，它远非聪明！

托尼

于 2009-02-03T11:12:29.800 回答