Ausrichtung entlang der 4-byte-Grenzen

Kann es auf jeden Fall zu Problemen auf einigen Systemen.

Beispielsweise auf ARM-basierte Systeme, können Sie nicht die Adresse eine 32-bit-Wort, dass ist nicht ausgerichtet auf eine 4-byte-Grenze. Dies führt zu eine Zugriffsverletzung Ausnahme. Auf x86-Sie können Zugang zu solchen nicht-ausgerichtete Daten, wenn die performance etwas leidet, da die beiden Wörter müssen aus dem Speicher geholt, anstatt nur einer.

InformationsquelleAutor laalto

Ja, das kann eine Reihe von Problemen verursachen. Der C++ - standard nicht wirklich garantieren, dass es funktioniert. Man kann nicht einfach willkürlich cast zwischen Zeiger-Typen.

Wenn Sie werfen einen char-Zeiger auf ein double-Zeiger, verwendet es eine reinterpret_cast gilt eine Implementierung-definiert mapping. Sie sind nicht garantiert, dass der resultierende Zeiger enthalten die gleiche bit-Muster, oder, dass es auf die gleiche Adresse verweisen, oder, naja, alles andere. In der Praxis, Sie sind auch nicht garantiert, dass der Wert, den Sie gerade Lesen, ist richtig ausgerichtet. Wenn die Daten wurde geschrieben, als eine Reihe von chars, dann verwenden Sie char ' s alignment-Anforderungen.

Als für das, was Ausrichtung bedeutet im wesentlichen nur, dass die Startadresse der Wert sollte teilbar sein durch die Ausrichtung Größe. Adresse 16 ausgerichtet ist auf 1, 2, 4, 8 und 16-byte-Grenzen, zum Beispiel, also auf typische CPU ist, die Werte dieser Größen können hier gespeichert werden.

Adresse 6 ist nicht ausgerichtet auf eine 4-byte-Grenze, also sollten wir nicht speichern 4-byte-Werte gibt.

Es ist erwähnenswert, dass auch auf CPU ' s, die nicht durchzusetzen oder Ausrichtung erfordern Sie in der Regel immer noch eine deutliche Verlangsamung Zugriff auf nicht ausgerichtete Werte.

InformationsquelleAutor jalf

Ja, das könnte zu Problemen führen.

4-Ausrichtung bedeutet einfach, dass der Zeiger, wenn man berücksichtigt, dass eine numerische Adresse, die ein Vielfaches von 4 ist. Wenn sich der Zeiger nicht ein Vielfaches der erforderlichen Ausrichtung, dann ist es nicht ausgerichtet. Es gibt zwei Gründe, warum der Compiler Ort alignment-Beschränkungen bei bestimmten Arten:

1. Da die hardware kann nicht geladen werden, der Datentyp von einem unaligned pointer (zumindest nicht mithilfe der Anweisungen, die der compiler will emittieren, für lädt und speichert).
2. Weil die hardware, die Lasten, die den Datentyp schneller von ausgerichteten Zeiger.

Wenn Sie in Fall (1) und die Doppel-4-ausgerichtet, und Sie versuchen, Ihren code mit einem char * - pointer, die nicht 4-ausgerichtet sind, dann werden Sie wahrscheinlich bekommen ein hardware-Falle. Einige hardware nicht auffangen. Nur es lädt ein Unsinn, Wert und wird fortgesetzt. Doch der C++ standard nicht definiert, was passieren kann (Undefiniertes Verhalten), so kann dieser code könnte Ihr computer in Brand.

Auf x86, du bist noch nie in Fall (1), da die standard-load-Anweisungen verarbeiten kann unaligned Pointer. Auf ARM, es gibt keine nichtlinearen Lasten, und wenn Sie versuchen, eine dann Ihr Programm abstürzt (wenn man Glück hat. Einige Arme still fail).

Kommen wir zurück zu deinem Beispiel, die Frage ist, warum Sie versuchen, diese mit einem char * dass nicht 4-ausgerichtet. Wenn Sie erfolgreich schrieb ein Doppel über eine double * sind, dann werden Sie in der Lage sein, es zu Lesen zurück. Also, wenn Sie hatte ursprünglich eine "richtige" Zeiger auf double, die Sie werfen, um char * und nun sind Sie Gießen zurück, Sie müssen nicht sorgen zu machen über die Ausrichtung.

Aber Sie sagte willkürliche char *, so dass ich denke, dass ist nicht das, was Sie haben. Wenn Sie Lesen ein Stück von Daten aus einer Datei, die enthält eine serialisierte doppelklicken, dann wird Sie muss stellen Sie sicher, dass die alignment-Anforderungen für Ihre Plattform gegeben sind, um dies zu tun, Stimmen. Wenn Sie 8 Byte für ein double in eine Datei-format, dann kann man nicht nur Lesen oder übel in einen char* buffer, Aufrechnung und dann gegossen, um double *.

Der einfachste Weg, dies zu tun ist, um sicherzustellen, dass Sie die Datei Lesen Daten in eine geeignete Struktur. Sie sind auch durch die Tatsache geholfen, dass die Speicherzuweisungen sind immer ausgerichtet, um die maximale Ausrichtung Voraussetzung jeder Art Sie sind groß genug, um enthalten. Also, wenn man reserviert einen Puffer groß genug, um enthalten eine doppelte, dann der start der Puffer hat, was Ausrichtung erforderlich ist, durch doppelklicken. So können Sie Lesen Sie die 8 bytes, die die Doppel an den Anfang des Puffers, cast (oder verwenden Sie eine union) und Lesen Sie die Doppel.

Alternativ könnte man etwas wie das hier tun:

double readUnalignedDouble(char *un_ptr) {
    double d;
    //either of these
    std::memcpy(&d, un_ptr, sizeof(d));
    std::copy(un_ptr, un_ptr + sizeof(d), reinterpret_cast<char *>(&d));
    return d;
}

Dies ist garantiert gültig (vorausgesetzt, un_ptr wirklich Punkte, um die bytes eines gültigen doppelte Vertretung für Ihre Plattform), weil doppelt ist POD und damit kopiert werden kann, byte-by-byte. Es ist vielleicht nicht die Schnellste Lösung, wenn Sie haben eine Menge verdoppelt, um zu laden.

Wenn Sie beim Lesen aus einer Datei, es ist eigentlich ein bisschen mehr als das, wenn Sie besorgt sind über die Plattformen mit nicht-IEEE-double-Darstellungen, oder mit 9-bit-bytes, oder einige andere ungewöhnliche Eigenschaften, wo es vielleicht nicht Wert bits in der gespeicherten Repräsentation eines double. Aber Sie wollte eigentlich nicht Fragen über Dateien, ich habe gerade es als Beispiel, und in jedem Fall, diese Plattformen sind viel seltener als die Ausgabe, die Sie sich Fragen, über, die ist für zu verdoppeln, um eine Angleichung Voraussetzung.

Schließlich überhaupt nichts mit Ausrichtung zu tun, Sie haben auch strenge aliasing sorgen zu machen, wenn Sie das char * über einen cast von einem Zeiger die nicht-alias-kompatibel mit double *. Aliasing ist gültig zwischen char * selbst und nichts anderes, obwohl.

InformationsquelleAutor Steve Jessop

SPARC (Solaris-Computern) ist eine andere Architektur (zumindest einige in der Vergangenheit), choke (geben Sie eine SIGBUS error), wenn Sie versuchen, verwenden Sie einen nichtlinearen Wert.

Nachtrag zu Martin York, malloc ist auch ausgerichtet, um die größte mögliche Typ, dh es ist sicher für alles, wie 'neu'. In der Tat, Häufig "neue" nur verwendet malloc.

InformationsquelleAutor JDonner

Durchgesetzt Speicher-alignment ist viel häufiger in RISC basierte Architekturen wie MIPS.

Die wichtigste denken, die für diese Arten von Prozessoren, AFAIK, ist wirklich ein speed-Problem.

RISC-Methodik wurde um eine einfache und schnelle Anleitung ( in der Regel eine Speicher-Zyklus pro Instruktion ). Dies bedeutet nicht unbedingt, dass es weniger Instruktionen als CISC-Prozessor mehr, dass es einfacher, schneller Anweisungen.

Viele MIPS-Prozessoren, obwohl die 8-byte-adressierbaren würde sein Wort ausgerichtet ( 32-bits in der Regel, aber nicht immer) dann die Maske aus den entsprechenden bits.

Die Idee ist, dass dies schneller zu tun, eine ausgerichtete Last, + bit-Maske als als zu versuchen zu tun, einen nichtlinearen Last.
In der Regel ( und natürlich dieses hängt wirklich davon ab, Chipsatz ), eine un-ausgerichtet-Last erzeugen würde, einen bus-Fehler, so dass RISC-Prozessoren anbieten würde, eine "unaligned load/store" der Unterricht aber das würde oft viel langsamer als die entsprechenden ausgerichtet, laden/speichern.

Natürlich noch nicht die Frage beantworten, warum Sie das mache.e welchen Vorteil hat mit Speicher von word-aligned geben Sie?
Ich bin kein hardware-Experte, und ich bin sicher, jemand hier geben können, eine bessere Antwort, aber meine zwei besten Vermutungen sind:

1. Es kann viel schneller zu Holen aus dem cache, wenn word ausgerichtet, weil viele caches organisiert sind, in den cache-Zeilen ( alles von 8 bis 512 bytes ) und als cache-Speicher ist in der Regel viel teurer als RAM, die Sie wollen, um das beste daraus zu machen.

2. Es kann viel schneller Zugriff auf die einzelnen Speicher-Adresse, da es Ihnen erlaubt zu Lesen, durch 'Burst-Modus' ( ich.e Holen Sie die nächste sequentielle Adresse, bevor es benötigt wird )

Hinweis: keines der oben genannten absolut unmöglich ist, mit nicht abgestimmten Geschäften, ich vermute ( obwohl ich nicht weiß ), dass eine Menge, es kommt auf die hardware-design-Entscheidungen und Kosten

InformationsquelleAutor zebrabox