结构与高速缓存行的 x86 内存对齐？
x86 Memory Alignment of struct vs. cache line?
最近我正在开发一个“搜索系统”，memory/cache 性能方面的一些事情让我很困惑。
假设我的机器信息：x86 arch（L1-3 缓存，64 字节缓存行），linux OS
CPU每次读取64字节（缓存行），那么CPU从内存地址（到缓存）读取数据总是64倍数吗？比如0x00（到0x3F），0x40（到 0x7f）。如果我需要位于 0x20 的数据（int32_t），那么系统仍然需要加载 0x00--0x3F。
这个案例怎么样：
struct Obj{int64_t a[5];char b[2];}; 然后定义
int64_t c[5]; Obj obj; int64_t d;
虚拟内存（还是物理内存？）会这样组织吗？
我认为您可能遗漏的部分是编译器对各种类型强加的对齐要求。
整数类型通常对齐到它们自身大小的倍数（例如 64 位整数将对齐到 8 个字节）；所谓的“自然对齐”。这不是 x86 的严格架构要求；未对齐的加载和存储仍然有效，但由于它们效率较低，编译器更愿意避免它们。
聚合，如 struct，根据其成员的最高对齐要求进行对齐，如果需要，将在成员之间插入填充以确保每个成员都正确对齐。还将在末尾添加填充，以便 struct 的整体大小是其所需对齐方式的倍数。
因此在您的示例中，struct Obj 的对齐方式为 8，其大小将四舍五入为 48（末尾有 6 个字节的填充）。所以不需要在 c[4] 之后插入 24 个字节的填充（我认为你的意思是在地址 40-63 处写入填充）；您的obj可以放在地址40。d然后可以放在地址88。
请注意，其中 none 与缓存行大小有关。默认情况下，对象不会与缓存行对齐，但“自然对齐”将确保没有整数加载或存储必须跨越缓存行。
最近我正在开发一个“搜索系统”，memory/cache 性能方面的一些事情让我很困惑。 假设我的机器信息：x86 arch（L1-3 缓存，64 字节缓存行），linux OS
CPU每次读取64字节（缓存行），那么CPU从内存地址（到缓存）读取数据总是64倍数吗？比如0x00（到0x3F），0x40（到 0x7f）。如果我需要位于 0x20 的数据（int32_t），那么系统仍然需要加载 0x00--0x3F。
这个案例怎么样：
struct Obj{int64_t a[5];char b[2];}; 然后定义
int64_t c[5]; Obj obj; int64_t d;
虚拟内存（还是物理内存？）会这样组织吗？
我认为您可能遗漏的部分是编译器对各种类型强加的对齐要求。
整数类型通常对齐到它们自身大小的倍数（例如 64 位整数将对齐到 8 个字节）；所谓的“自然对齐”。这不是 x86 的严格架构要求；未对齐的加载和存储仍然有效，但由于它们效率较低，编译器更愿意避免它们。
聚合，如 struct，根据其成员的最高对齐要求进行对齐，如果需要，将在成员之间插入填充以确保每个成员都正确对齐。还将在末尾添加填充，以便 struct 的整体大小是其所需对齐方式的倍数。
因此在您的示例中，struct Obj 的对齐方式为 8，其大小将四舍五入为 48（末尾有 6 个字节的填充）。所以不需要在 c[4] 之后插入 24 个字节的填充（我认为你的意思是在地址 40-63 处写入填充）；您的obj可以放在地址40。d然后可以放在地址88。
请注意，其中 none 与缓存行大小有关。默认情况下，对象不会与缓存行对齐，但“自然对齐”将确保没有整数加载或存储必须跨越缓存行。