如何在 C 中分配 32 字节对齐的内存

Posted 2023-02-17

【中文标题】如何在 C 中分配 32 字节对齐的内存

【英文标题】：How to allocate a 32-byte aligned memory in C

【发布时间】：2012-07-30 03:08:52

【问题描述】：

在一个采访样本中遇到了这个问题。 How to allocate aligned memory only using the standard library? 中已经回答了一个 16 字节对齐的分配

但是，我有一个关于用于将最后 4 位归零的掩码的具体问题。此掩码“~0F”已用于使结果地址可被 16 整除。应该如何实现 32 字节对齐/可除性？

【问题讨论】：

您是否阅读了链接中的详细答案？那里有足够多的信息供您找出答案。如果你没有得到它，你应该学习它直到你得到它，因为否则这里给出的任何答案都不会提高你的技能。

事实上，那里有一个通用的实现，void test_mask(size_t align)，它适用于任意 2 的幂对齐，包括 32。

顺便说一句，你的意思是 16 字节和 32 字节，而不是 16 位和 32 位。

感谢指正，将编辑标题

【参考方案1】：

首先，您提到的问题是 16 字节对齐，而不是 16 位对齐。

关于您的实际问题，您只想屏蔽 5 位而不是 4 位，以使结果与 32 字节对齐。所以应该是~0x1F。

澄清一下：

要将指针对齐到 32 字节边界，您希望地址的最后 5 位为 0。（由于 100000 在二进制中是 32，因此 32 的任何倍数都将以 00000 结尾。）

0x1F 是二进制的 11111。由于它是一个指针，它实际上是一些 0 后跟 11111 - 例如，对于 64 位指针，它将是 59 个 0 和 5 个 1。 ~ 表示这些值是反转的 - 所以 ~0x1F 是 59 个 1，后跟 5 个 0。

当您使用ptr & ~0x1F 时，按位 & 会导致所有与 1 进行 &'ed 的位保持不变，并将所有与 0 进行 &'ed 的位设置为 0。所以你最终得到ptr 的原始值，除了最后 5 位已设置为 0。这意味着我们在 0 和 31 之间减去了一些数字，以便使 ptr 成为 32 的倍数，这就是目标。

【讨论】：

它是 ~0xF 和 ~0x1F 。而这并不能回答问题...查看链接，您会发现需要做的不仅仅是更换面具。

@JimBalter.. 我知道要获得 32 字节对齐的地址还需要做更多工作，我只是对掩码有疑问。

@happydave，感谢您对掩码的回答，但我仍然不确定这 5 位如何确保与 32 的可分性。我是位语义的新手，所以请不要无知 :)

@DeepanjanMazumdar 如果将十进制数的最后 5 位替换为零，结果将是 100000 的倍数，对吗？使用 ~0x1F 屏蔽会清除低 5 位，因此结果是 32 = 2**5 = 100000（二进制）的倍数。编辑：我看到happydave 在他的最新编辑中包含了一个解释...... +1。

happydave 和 jim.. 谢谢你的解释.. 清除等于减法让我忽略了。