如何在结构内对齐 __m256d？答案

【问题标题】：How to align __m256d inside a struct?如何在结构内对齐 __m256d？
【发布时间】：2017-12-05 16:12:16
【问题描述】：

考虑以下代码：

// Thin/POD struct
struct Data {
 __m256d a;
 __m256d b;
};
// Thick base class
class Base {
  // ...
};
// Thick derived class
class Derived : public Base {
  Data data;
  // ...
};

有没有办法确保Derived::data 成员为 AVX 正确对齐（32 字节对齐）？因为派生类有一个基类，所以似乎没有办法让class alignas(32) Derived 将data 作为Derived 的第一个成员。

Derived 当前仅在堆栈上分配，但以后可能还需要堆分配。

更新：编译器是 MSVC++2017 ，因此（部分）支持 C++11/14/17。

【问题讨论】：

据我所知，对齐约束从单个字段传播到包含它们的聚合。因此，__m256d 字段的对齐约束应该传播到Data 结构，然后再传播到Derived 结构。但是您可以通过使用 alignas(__m256d) 显式注释它来确保 Data 字段对齐（或者，如果您没有 C++11 支持，则无论您使用的编译器的语法是什么）。跨度>
您是否注意到任何错位？它应该自动工作，可能会在对象中间留下填充空间。动态分配是另一回事，显然VC++还不支持“过度对齐的动态内存分配”。
@MarcGlisse，不，我还没有注意到任何错位。但我也想知道潜在的错误，在它们发生之前。您能否指出一些有关 MSVC++（不）支持“过度对齐的动态内存分配”的链接？我在互联网上找不到它，除了通用 open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0035r1.html
blogs.msdn.microsoft.com/vcblog/2017/05/10/…
谢谢，我现在清楚了。有人想将这些 cmets 组合成一个答案吗？

标签： c++ struct alignment sse avx

【解决方案1】：

对于堆栈上的对象，从字段到封闭数据结构的对齐方式是properly propagated。

此外，alignas 可以是used on data members

struct S{};

struct T
{
    char c;
    S alignas(32) s;
};

对于堆上的对象，在 C++17 之前自动对齐 isn't guaranteed。

在 C++17 中，有几种方法可以在堆上分配对齐的内存。

struct alignas(32) S {};

auto s1 = std::aligned_alloc(alignof(S), sizeof(S));

auto s2 = new S; // has the meaning of...
auto s2_ = new (std::align_val_t(alignof(S))) S; 

auto sz = alignof(S) + sizeof(S) - 1;
auto s3 = std::malloc(sz);
std::align(alignof(S), sizeof(S), s3, sz);

参考：
aligned_alloc
new
align

为了个人恩惠和世界和平，请不要使用std::align。

【讨论】：