c - 为什么结构必须是字对齐的？

Question

可能重复：
内存对齐的目的

为什么结构或任何内存分配（如 int,char）必须是字对齐的。它有什么优势？

更新：主要原因是，如果不是内存对齐，有可能数据类型（int）的一部分在一个物理页面中，而另一部分在另一个物理页面中？

我觉得这是一个更强有力的理由？

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如果您考虑一下机器的接线方式，那一切都是有道理的。

有时，人们试图改变这一点（Rambus、FBDIMM），但我们不断将 DRAM 阵列中的每个位连接到 CPU 总线上的相同位。

在计算机的早期，在内存数据总线上移动位以纠正未对齐的访问是非常昂贵的。有些机器不允许这一切。那些确实增加了速度惩罚的人。有些，比如最初的、当时超快的和第一好的 64 位微型 DEC-Alpha，实际上确实纠正了它，但以软件陷阱为代价！

IA32 和 x64 架构始终透明地修复它，每个芯片上都有数以万计的晶体管，它们具有桶形移位器和其他专用硬件，可以轻松修补未对齐的参考。

但是，它仍然可能会中断管道，可能需要某种微陷阱；这不是“自然方式”。

确切的惩罚取决于您使用的芯片的微架构。可移植代码应该假设未对齐的访问受到惩罚。一些嵌入式 CPU 芯片 (Some Arm) 实际上不会出错，只是做错了事！我真诚地希望所有这些都停产。

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许多 32 位机器上的内存访问在 32 位边界上要快得多，要访问单个字节，机器必须读取 32 位（4 字节）段，然后进入它

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正如马丁所说，它更快......

...还有一些 cpu 架构和一些 cpu 指令需要它 - 否则会崩溃。

例如，一些（？）ARM cpus 会因不对齐而出错。例如，x86/x64 上的 MMX/SSE 需要 16 字节对齐。

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我在某处读过相同的内容（不记得：如果我错了，请纠正我）并支持钢的评论：

字，即 2 字节或 16x 的数据通常用于那些涉及 mul / div / 有符号操作的数据操作......主要区别 b/w x85 和 x86

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