مفهوم Data Alignment در C

Question

سلام من این صفحه از MSDN رو خوندم  http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms253949(VS.80).aspx ولی هنوز نفهمیدم alignment یعنی چی !؟ 

An address is said to be aligned to X if its alignment is Xn+0.

منظورش از این که  Alignment  اگر  Xn+0 باشه چیه ؟! 

بعد حالا چطوری میشه یک تابع نوشت که با استفاده از malloc  و با توجه به سایز ورودی مموری align شده برگردونه ؟! (حافظه ۱۶بیتی Align شده باشه )

Answer 1

data alignment یعنی این که  محل شروع آدرس داده های برنامه مضربی از یک عدد خاص باشه

مثلا align to 16 یعنی این که آدرس ها مضربی از ۱۶ باشن .

دلیل این که alignment خیلی مهمه بخاطر روش عملکرد cpu و نحوه خواندن حافظه هست  . cpu ها اندازه سایز Word که سایز general perpose register ها هم هست هر بار از مموری اطلاعات می خونن .

حالا فرض کنید داخل یک سیستم ۳۲ بیتی که سایز Word چهار بایت هست  شما برای یک int که ۴ بایت هست حافظه گرفتید  حالا اگر آدرس شروع مضرب ۴ نباشه مثلا باشه ۵  پردازنده مجبور میشه یک بار از آدرس ۴-۸ رو بخونه یکبار از آدرس ۸-۱۲ که این یعنی انجام ۲ برابر کار بیشتر که زمان گیر هست و سرعت برنامه ها رو میاره پایین .

البته ما data structure padding هم داریم که با alignment متفاوت هستش padding یعنی این که شما مثلا یک struct دارید که۲۴ بیت حافظه گرفته  این جا کامپایلر میاد ۸ بیت اضافی به آخر این struct اضافه می کنه تا سایز دقیقا مضربی از ۴ بایت یا ۳۲ بیت بشه به این کار padding میگن.

کامپایلر های ++C یا C هم اکثرا alignment و padding رو بصورت خودکار رعایت می کنند .

Answer 2

سلام ، اینجا رو نگاه کنید : استفاده از Data alignment

برای align کردن malloc هم اینجا رو نگاه کنید : http://man7.org/linux/man-pages/man3/posix_memalign.3.html

اگر خواستید خودتون ۲ تا تابع دیگه بنویسید که و حافظه رو از malloc بگیره و آدرسش رو Align کنید و اشاره گر رو بگردونید .

و موقع آزاد کردن اشاره گر اندازه Align شده رو ازش کم کنید تا آدرس اصلی اشاره گر بدست بیاد و با تابع free آزادش کنید .

Comments

memalign مخصوص لینوکس هست فقط ؟‌ داخل vs نگاه کردم نیست

---

memalign برای POSIX هست . یادم نمیاد VC چقدر POSIX رو پشتیباتی میکرد .
برای VC اینجا رو هم ببینید :
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ycsb6wwf.aspx
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/8z34s9c6.aspx