如何获得具有大对齐的块

How to obtain blocks with large alignment?

本文关键字：对齐 何获得      更新时间：2023-10-16

为了避免维护复杂的数据结构，我想分配对齐度相当大的块（比如一些千字节，可能是兆字节，总是2的幂）。这允许我屏蔽指针的低位，以便轻松检索它所指向的块的起始地址。

我想要一种方法来保证这样一个具有指定对齐的块的分配，例如，分配具有4096字节对齐的4096字节块。对于该方法，对齐将始终是块的大小，因此从长远来看，内存浪费预计将是一个问题。

我使用的是C++（所以C和C++技术很好），任何解决方案都应该可以在通用桌面环境中移植。若并没有可移植的解决方案，Linux的优先级最高。

我知道Win32内存分配有很大的一致性，但如果有一个通用的C库可以通过一个函数调用来实现这一点，我会很乐意使用它

背景：我正在试验那里描述的Vlist结构（最终目标是一种Scheme解释器），我目前正在为这些列表实现垃圾收集。我需要相当大的内存块作为垃圾收集器的竞技场。如果我改变GC技术，我仍然需要VList块进行32字节对齐（我正在64位机器上进行实验）。

我不知道有一个完全可移植的解决方案。但_mm_malloc()和_mm_free()似乎得到了ICC、GCC和MSVC的支持。

这是作为对SSE内部函数的对齐内存支持的一部分添加的。

否则，您可以很容易地实现自己的

void* my_malloc(size_t bytes,size_t align){
    void *ptr = malloc(bytes + align + sizeof(intptr_t));
    if (ptr == NULL)
        return NULL;
    //  Get aligned return address
    intptr_t *ret = (intptr_t*)((((intptr_t)ptr + sizeof(intptr_t)) & ~(intptr_t)(align - 1)) + align);
    //  Save the free pointer
    ret[-1] = (intptr_t)ptr;
    return ret;
}
void my_free(void *ptr){
    if (ptr == NULL)
        return;
    //  Get the free pointer
    ptr = (void*)(((intptr_t*)ptr)[-1]);
    free(ptr); 
}

英特尔线程构建块有一个开源的跨平台可扩展内存分配器，支持对齐。

void* scalable_aligned_malloc(size_t size, size_t alignment);

在不使用系统调用的情况下，可移植的高效大对齐确实是可能的，在这种情况下，您可以围绕VirtualAlloc和mmap构建一个包装器，这将为您提供页面级对齐，通常为64kb。

但是，如果您只需要32个字节，只需从windowscrt复制源代码即可获得对齐的malloc和free，它由标准malloc支持，并且应该是完全可移植的（最好是glibc版本）。或者，您可以查看像nedmalloc 这样的自定义分配器

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