使用针对x86架构的gcc编译器的双栈对齐问题

Question

关于数据类型对齐的怀疑，我现在正在学习对齐，还有一些问题，所以我知道在用gcc编译i386体系结构时，linux中double对齐为4个字节，因此double的地址与a对齐4的倍数，但只有在使用数据结构时，才会在使用堆栈时发生

#include <stdio.h>

int main(void) {

    double x = 5; //     8 
    char s = 'a'; //    +1
    double y = 2; //   ---- = 9 + 8 = 17 + alignment = 20 

    //int x = 5; //     4
    //char s = 'a';    +1
    //int y = 2;     --------= 5 + 4 = 9 + alignment = 12 

    size_t a, b;
    a = (size_t)&s;
    b = (size_t)&y;

    printf("%zu", a - b); // it wasn't supposed to be 11 instead of 15
    return 0;
}

编译：$ gcc -m32 -o align align.c

Answer 1

出于最佳化的考虑，编译器可以而且确实会选择给予对象更多的对齐方式，除非ABI的结构打包规则强迫它们将其对齐。 alignof(double) = 4适用于i386 System V，但gcc 更喜欢使其自然对齐，例如aligas(sizeof(double)) double x。

现代x86 确实受益于的8字节对齐double，但是alignof(double) == 4ABI规则在386天没有缓存时就有意义了，并且fld qword [mem]确实需要2个单独的32位负载。但是，如果现代x86硬件没有在两条缓存行之间拆分，则可以在一次访问缓存中完成8字节（甚至32字节）的加载，这可以通过alignof <sizeof来实现。

另外，将堆栈对齐16可以使本地代码便宜8或16字节对齐，这是对i386 System V ABI的最新Linux修改。在此之前，每个带有double局部函数的函数都将被迫制作一个帧指针，然后执行and $-8, %esp某些操作。

IDK为什么您认为编译器会按照声明的顺序排列本地语言，就像它是一个结构一样。编译器可以自由地将大对象放在一起，因此不必在填充上浪费空间。

查看编译器的asm输出，以了解其堆栈布局的情况。并且不要忘记启用优化。您可能volatile double用来阻止其内存地址进行优化。