在 C++11 中具有对齐元素的 std::array 类型

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 C++11 中具有对齐元素的 std::array 类型

【英文标题】：std::array type with aligned elements in C++11

【发布时间】：2019-01-11 20:26:22

【问题描述】：

我想知道使用现代 C++11 定义具有内存对齐附加功能的 std::array 类型的最佳方法。我知道alignas 不能与类型别名一起使用，但这是我想要做的精神：

template<class T, std::size_t N, std::size_t A>
using AlignedArray = alignas(A) std::array<T, N>;

可以像这样即时化：

AlignedArray<int8_t, 4, 32> MyArray;

我能想到的最好的工作版本是这样的：

template<class T, std::size_t N, std::size_t A>
struct alignas(A) AlignedArray : std::array<T, N> 
    using std::array<T, N>::array;
;

任何人都可以提出更简单或更好的建议吗？我是内存对齐问题的新手，所以任何建议都将不胜感激。

正如前面的问题所述，您当然可以这样做：

alignas(32) std::array<int8_t, 4> MyArray;

但这并没有定义可重用的类型，所以它不是我在这个问题中寻找的。​​p>

【问题讨论】：

虽然std::array 已经保证它的元素的对齐方式是正确的，但我会认为它是正确的。

可能重复：***.com/questions/39058850/… 虽然我不确定这是否是您要问的。

@FrançoisAndrieux，也许吧？但我可能需要一个更大的对齐大小，然后才能保证，请参阅示例。

@RSahu 这显示了在声明对齐变量时如何覆盖类型的对齐。 atb 要求对齐类型。

您要对齐数组还是数组的元素？不是一回事……

【参考方案1】：

你的目标是什么？对于任何给定的T，std::array 将确保正确对齐。 如果您需要严格地过度对齐类型，则必须更改 T 本身的对齐方式 - 否则只有第一个数组元素会过度对齐：

alignas(64) std::array<int8_t, 16> a; // array[0] is overaligned, array[1] is not

struct OveralignedNum

  alignas(64) int8_t value;
;

std::array<OveralignedNum, 16> b; // every element is overaligned

【讨论】：

@atb 等等，什么？过度对齐通常是关于向 SIMD 提供数据，而 SIMD 关心的是 first 元素是否过度对齐，而其余元素则被打包。您是否因为非 SIMD 原因而过度对齐？

@Yakk-AdamNevraumont，是的，我很困惑。我想我最初的问题是有效的，但没有用。