用於確定C/C++結構中元素對齊的算法

好的，請允許我重新提出問題，因爲沒有答案得到我真正感興趣的內容（道歉，如果像這樣的問題的全面編輯是一種人造主義）。用於確定C/C++結構中元素對齊的算法

的幾點：

這是一個不同的編譯器一個比我測試的離線分析，所以SIZEOF（）或類似的將不是我在做什麼工作。
我知道它是實現定義的，但我碰巧知道下面我感興趣的實現。

讓我們做一個叫包功能，這需要作爲輸入一個整數，稱爲校準和整數的元組，稱爲元素。它輸出另一個整數，稱爲大小。

功能的工作原理如下：

int pack (int alignment, int[] elements) 
{ 
    total_size = 0; 

    foreach(element in elements) 
    { 
    while(total_size % min(alignment, element) != 0) { ++total_size; } 
    total_size += element; 
    } 

    while(total_size % packing != 0) { ++total_size; } 

    return total_size; 
}

我想我要問的是「這是什麼函數的反函數？」，但我不知道是否反轉是正確的term--我不記得曾經用多輸入來處理函數的反轉，所以我可能只是使用一個不適用的術語。

像我想要的東西（排序）存在;這裏我提供了一個函數的僞代碼，我們將其稱爲determine_align。這個函數有點幼稚，因爲它只是一次又一次地用不同的輸入來調用打包，直到它得到它期望的（或失敗的）答案。

int determine_align(int total_size, int[] elements) 
{ 
    for(packing = 1,2,4,...,64) // expected answers. 
    { 
    size_at_cur_packing = pack(packing, elements); 

    if(actual_size == size_at_cur_packing) 
    { 
     return packing; 
    } 
    } 

    return unknown; 
}

所以問題是，有更好的執行判定_align嗎？

謝謝，

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2009-08-14 Clayton Hughes

我讓編譯器爲我做對齊。

在GCC，

typedef struct _foo 
{ 
    u8 v1 __attribute__((aligned(4))); 
    u16 v2 __attribute__((aligned(4))); 
    u32 v3 __attribute__((aligned(8))); 
    u8 v1 __attribute__((aligned(4))); 
} foo;

編輯：注意的sizeof（富）將返回正確的值，包括任何填充。

Edit2：和offsetof（foo，v2）也適用。給定這兩個函數/宏，你可以找出你需要知道的內存中結構佈局的一切。

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2009-08-15 00:01:22 user47559

您需要墊基礎上，下一個字段的位置，然後墊基礎上，最大對齊的最後一個元素你在結構中看出。請注意，字段的實際對齊方式是其自然對齊和該結構的打包的最小值。也就是說，如果你有包裝，4個字節的結構，雙將對齊爲4個字節，即使它的自然對齊是8

你可以使內環與total_size+= total_size % min(packing, element.size);你可以更快，如果packing進一步優化它， element.size是兩個冪。

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2009-08-15 00:02:54 MSN

在C/C++結構成員的對齊是完全實現定義的。這裏有幾個保證，但我不明白他們會如何幫助你。

因此，沒有通用的方法做你想要什麼。在特定實現的上下文中，您應該參考涵蓋此實現的文檔（如果它被覆蓋）。

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2009-08-15 00:03:55

當選擇怎麼收拾成員爲struct實現不必須遵循的那種方案，你在你的算法描述，雖然這是一個常見的一種。（即對齊的最小尺寸的類型和優選的機器對齊尺寸。）

儘管如此，您不必比較struct的整體尺寸以確定已應用於單個struct成員的填充。標準宏offsetof將給出任何單個結構成員的起始struct的字節偏移量。

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2009-08-15 00:24:21

如果問題只是要保證特定的對齊，那很容易。對於特定的排列= 2^N：

void* p = malloc(sizeof(_foo) + alignment -1); 
p = (void*) (((char*)(p) + alignment - 1) & ~alignment);

我忽略保存到原來的對從malloc返回。如果您打算釋放該內存，則需要將該指針保存在某處。

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2009-08-15 01:54:16

我真的不知道你想要做什麼，我可能完全誤解你在找什麼，但如果你想簡單地確定一個結構的對齊要求是什麼，以下宏可能會有所幫助：

#define ALIGNMENT_OF(t) offsetof(struct { char x; t test; }, test)

要確定您的foo結構的調整，你可以這樣做：

ALIGNMENT_OF(foo);

如果這不是你最終特林做，有可能這個宏可以幫助你使用任何算法確實想出來。

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2009-08-15 02:18:04

我不確定你想在這裏實現什麼。正如Pavel Minaev所說，對齊是由編譯器處理的，而編譯器又受平臺的應用程序二進制接口約束，用於數據的訪問，這些數據可由不同編譯器編譯的代碼訪問。以下論文在需要實現調用約定的編譯器上下文中討論該問題：

Christian Lindig和Norman Ramsey。 堆棧幀的聲明組成。在Evelyn Duesterwald，編輯，Proc。第14屆國際編譯器製造會議，Springer，LNCS 2985,2004。

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2012-12-27 17:26:41

用於確定C/C++結構中元素對齊的算法

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