为什么在我的实现中所有数组都对齐到 16 个字节？

Question

我非常简单的代码如下所示

#include <iostream>
#include <stdalign.h>

int main() {
    char array_char[2] = {'a', 'b'};
    float array_float[2] = {1, 2};
    std::cout << "alignof(array_char): " << alignof(array_char) << std::endl;
    std::cout << "alignof(array_float): " << alignof(array_float) << std::endl;
    std::cout << "address of array_char: " << (void *) array_char << std::endl;
    std::cout << "address of array_float: " << array_float << std::endl;
}

这段代码的输出是

alignof(array_char): 1

alignof(array_float): 4

array_char 的地址：0x7fff5e8ec580

array_float 的地址：0x7fff5e8ec570

alignof算子的结果在意料之中，但是两个数组的真实地址并不一致。无论我尝试了多少次，地址总是 16 字节对齐。

我在 Ubuntu 16.04 和 Intel CORE i5 第 7 代 CPU 上使用 gcc 5.4.0。

Answer 1

我已经找到这个补丁了。

这似乎是 GCC 6.4 中修复的 x86_64 的错误。

System V x86-64 ABI 要求聚合类型（例如数组和structs）至少与 16 字节对齐（如果它们的大小至少为 16 字节）。根据 ABI 规范中的注释，这是为了方便 SSE 指令的使用。

GCC 似乎错误地将该规则应用于 16 位（而不是字节）及更大大小的聚合。

我建议您将编译器升级到更新的 GCC 版本。

然而，这只是一个优化问题，而不是正确性问题。对变量进行更严格的对齐并没有什么问题，并且（与前面提到的 SSE 一样）过度对齐在某些情况下可能会带来性能优势，甚至超过浪费堆栈内存的成本。