如何对齐在堆上分配的指针（使用 malloc）？答案

【问题标题】：How does one align a pointer that is allocated on the heap (using malloc)?如何对齐在堆上分配的指针（使用 malloc）？
【发布时间】：2021-12-26 20:18:23
【问题描述】：

当我尝试将 calloc 返回的指针与 BY2PAGE 对齐时，这会导致段错误。有没有办法（甚至合法）修改指针，使其在分配后对齐？

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

#define BY2PG 0x1000
char * vm;


static int roundup(u_int n, int align) {
    if(n % align == 0) ; 
    // is already aligned so
    // no action required, else
    // align it:
    else n += (align - (n % align));
    
    return n;
}

int main() {

    vm = (char *) calloc(0x100000, sizeof(char));

    vm = (char *) roundup((u_int)vm, BY2PG);

    vm[0] = 5; // seg fault
}

【问题讨论】：

标签： c pointers

【解决方案1】：

不要用脆弱的用户代码冒险实施和未定义的行为，为了对齐分配，使用：

#include <stdlib.h> // Since C11
void *aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);

aligned_alloc函数为对齐指定对齐的对象分配空间，其大小由大小指定，...

OP 假设 1）(u_int)vm 不会丢失重要信息（我认为这是 seg 故障源）2）调整后的整数，转换为 int，转换回指针是有效的 3）@ 987654326@返回非NULL@Lindydancer 。

即使最初的分配也被怀疑为calloc(0x100000, sizeof(char));，在有问题的roundup() 之后有多少0x1000 大小的块可供使用。

【讨论】：

【解决方案2】：

感谢@WeatherVane - 这个版本按我的预期工作

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

#define BY2PG 0x1000
char * vm;


static uintptr_t roundup(uintptr_t n, int align) {
    if(n % align == 0) ; 
    // is already aligned so
    // no action required, else
    // align it:
    else n += (align - (n % align));
    
    return n;
}

int main() {

    vm = (char *) calloc(0x100000, sizeof(char));

    printf("%08x\n", vm);

    vm = (char *) roundup((uintptr_t)vm, BY2PG);

    printf("%08x\n", vm);

    vm[0] = 5;

    printf("%d\n", vm[0]);
}

【讨论】：

这依赖于未定义的行为（因为您打算将它用于char* 以外的事物，因为您使用 if ``intptr_t` 而不是 char*）。你最终也会得到比需要更少的内存。（您需要过度分配BY2PG-1 以避免此问题。）对于这两个原因，另一个答案更好。