坚持理解内存对齐

Question

The code分配存储width * height图像的内存如下：

  const size_t alignment = 64;
  size_t space = width * height * bytes_per_pixel + alignment;
  rawdata = new unsigned char[space];
  //typedef unsigned long int uintptr_t
  uintptr_t ptr = reinterpret_cast<uintptr_t>(rawdata); 
  uintptr_t aligned = (ptr - 1u + alignment) & -alignment; 
  data = reinterpret_cast<unsigned char *>(aligned);

似乎是对rawdata（即最初分配的内存）进行了64字节对齐，生成了data指向的对齐内存。但是，令我困惑的是：

uintptr_t aligned = (ptr - 1u + alignment) & -alignment

谁能帮帮我？

Answer 1

该计算确保地址与给定的数量对齐（必须是 2 的幂）。这意味着当对齐为 2^n.

时，最低 n 位必须为零

让我们用二进制来做。假设我们得到一个以 16 字节对齐的随机指针，而我们希望它以 64 字节对齐并进行计算。（这假定了二进制补码，顺便说一下，这不能保证，但事实上是标准的）：

address = ...1101010000
address - 1 -> ...1101001111
address + 64 -> ...1110001111
-alignment -> ...1111000000
address & -alignment -> ...1110000000

因此实际上它找到了可被对齐整除的最小值，因为 -alignment 在对齐点下方的所有位都为零。它还通过添加 alignment-1 来确保它大于原始指针，这是 -alignment 作为位的否定，即所有高位为零但低位为 1。

如果地址已经对齐怎么办？然后计算结果为原始指针，因为它的最低位为零，您将所有最低位设为 1，然后将它们移除。

坚持理解内存对齐

stuck on understanding memory alignment

c++

memory-management

memory-alignment