linux下的数据对齐

simohayha

数据对齐也就是通过硬件来估算在数据的地址和内存块之间的联系。当一个数被装载进内存，它的内存地址是它的数据大小的倍数，这个就是自然对齐。比如一个32位的数据，他被装载进内存的地址就是4的倍数，也就是地址最后两位是0.

对齐方式是依赖于硬件的，有些架构对于数据的对齐要求很严格。如果这些系统装载进了没有对齐的数据将会引起一个processor trap.而有些系统则很安全，不过会使性能降低。


这里如果我们想要更大的数据对齐边界，比如按页来对齐，这时我们可以使用这个函数：

posix_memalign(void **memptr, size_t alignment, size_t size);

调用这个函数将会分配一个size大小的动态内存，而他的地址则是alignment的倍数。这里要注意alignment必须是2的倍数。释放分配的内存也使用函数free。

#define XOPEN_SOURCE 600#include <stdlib.h>#include <stdio.h>int main(){    char *buf;    posix_memalign(&buf,128,1024);    printf("[%d]\n",buf);    free(buf);    return 1;}

可以看到buf刚好是128的倍数。

这里我们可以看一个强制转换引起的地址没有自然对其的例子：

#include <stdio.h>int main(){    char foo[]="bo";    char *c = &foo[0];    unsigned long badnews = *( unsigned long *) c;    return 1;}

这里badnews指针就可能会没有对齐，因为char是1字节对齐的，而转换后的ul是4或8字节对齐的，在有的机器上就有可能引起程序的crash。在有的机器架构上，就能检测并处理这个问题。