这种尺寸对齐是如何工作的

How is this size alignment working

本文关键字：工作 何工作 对齐      更新时间：2023-10-16

我无法理解以下关于所提供的注释的代码。这段代码有什么作用，8-aligned的等效代码是什么？

/* segment size must be 4-aligned */
attr->options.ssize &= ~3;

在这里，ssize属于unsigned int类型。

由于二进制中的 4 是 100，因此任何与 4 字节边界对齐的值（即 4 的倍数）都将最后两位设置为零。

二进制中的 3 是 11，~3 是这些位的按位否定，即......1111100. 使用该值执行按位 AND 将保持每个位相同，除了最后两个将被清除（位 & 1 == 位，位 & 0 == 0）。这给了我们下一个较低或相等的值，它是 4 的倍数。

要对 8（二进制为 1000）执行相同的操作，我们需要清除最低的三位。我们可以通过二进制 111 的按位否定来做到这一点，即 ~7。

2 的所有幂（1， 2， 4， 8， 16， 32...） 都可以通过简单的 a 和操作来对齐。

这给出了向下舍入的大小：

size &= ~(alignment - 1);

或者，如果您想四舍五入：

size = (size + alignment-1) & ~(alignment-1);

"alignment-1"，只要它是一个 2 的幂的值，就会给你"所有 1"，直到 2 的幂。 ~反转所有位，因此您可以得到 1 表示 0,0 表示 1。

您可以通过以下方式检查某物是否为二的幂：

bool power_of_two = !(alignment & (alignment-1))

这是有效的，因为，例如 4：

4    = 00000100
4-1  = 00000011
&      --------
0    = 00000000

或 16：

16   = 00010000
16-1 = 00001111
&      --------
0    = 00000000

如果我们改用 5：

5    = 00000101
4-1  = 00000100
&      --------
4    = 00000100

所以不是两个的幂！

也许更易于理解的评论是

/* make segment size 4-aligned
   by zeroing two least significant bits, 
   effectively rounding down */

那么至少对我来说，我脑海中浮现出一个直接的问题：当它是大小时，它真的应该四舍五入吗？四舍五入不是更合适吗：

attr->options.ssize = (attr->options.ssize + 3) & ~3;

正如在其他答案中已经说过的，要使其 8 对齐，需要将 3 位归零，因此请使用 7 而不是 3 .因此，我们可以将其制作成一个函数：

unsigned size_align(unsigned size, unsigned bit_count_to_zero) 
{
  unsigned bits = (1 << bit_count_to_zero) - 1;
  return (size + bits) & ~bits;
}

~3是位模式...111100。当您使用该模式执行按位 AND 时，它会清除底部的两位，即向下舍入到最接近的 4 的倍数。

~7对 8 对齐执行相同的操作。

该代码确保清除ssize的底部两位，保证ssize是 4 的倍数。 8 对齐的等效代码为

attr->options.ssize &= ~7;

number = number & ~3

该数字四舍五入到最接近的小于 4 的倍数number前任： 

      if number is 0,1,2 or 3, the `number` is rounded off to 0

类似if number is 4,5,6,or 7,数字is rounded off to 4

但如果这与内存对齐有关，则内存必须向上对齐，而不是向下对齐。

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