初始化为“float[10][10]”的数组是不是已经为 SIMD/SSE 对齐内存？

Posted 2023-02-16

【中文标题】初始化为“float[10][10]”的数组是不是已经为 SIMD/SSE 对齐内存？

【英文标题】：Are arrays initialized like `float[10][10]` already memory aligned for SIMD/SSE?初始化为“float[10][10]”的数组是否已经为 SIMD/SSE 对齐内存？

【发布时间】：2012-10-03 13:33:41

【问题描述】：

我需要使用 SIMD/英特尔 SSE 优化我的矩阵乘法。给出的示例代码如下所示：

*x = (float*)memalign(16, size * sizeof(float));

但是，我使用 C++ 和 [found that][1] 而不是 malloc（在执行 SIMD 之前），我应该使用 new。现在，我正在通过 SIMD/SSE 进一步优化，所以我需要对齐内存，所以问题是：我需要 memalign/_aligned_malloc 还是我的数组声明为

static float m1[SIZE][SIZE];

已经对齐了？ （SIZE 是一个整数）

【参考方案1】：

通常，它们不会是 16 字节对齐的，尽管 C++ 规范中没有任何内容会阻止您的编译器在 16 字节边界上对齐这样的数组。根据您使用的编译器，通常有一种特定于编译器的方式来请求数组在 16 字节边界上对齐。例如，对于gcc，您可以使用：

static float m1[SIZE][SIZE] __attribute__((aligned(16)));

或者，您可以使用posix_memalign()、memalign() 或您平台上可用的其他对齐分配 API 来获取具有所需对齐的内存块。在最坏的情况下，您甚至可以使用标准的malloc() 或operator new 分配内存，然后自己处理对齐调整。

【讨论】：

我正在使用g++ 与我想的一样吗？我的意思是gcc 是针对C 而g++ 是针对C++？由于我使用的是 C++，所以我为g++ 这样做？我会试试的。

gcc 前端实际上同时支持 C 和 C++。它将根据源文件的扩展名切换模式（即，它将期望 .c 文件为 C，.cc 或 .cpp 文件为 C++）。如果您想成为 C++ 显式，那么您可以将其调用为 g++。

还请注意，如果您希望每个数组行对齐，SIZE 需要是 4 的倍数（我假设您和 OP 都知道这一点 - 我只是为将来添加它这个问题的读者）。

嗯，现在我需要在堆上分配内存......我想我需要转换为 float* m1 = new float[SIZE*SIZE] __attribute__((aligned(16))) 部分现在如何适应？

如果您从堆中分配，您将使用memalign()-like 函数之一，就像您在原始问题中提到的那样。在这种情况下，您不希望使用 operator new，除非您已使用其中一种对齐的设施覆盖它以分配底层内存。