为什么 x64 项目使用 16 的默认打包对齐方式？

Question

如果你在 VS2012 的 x64 项目中编译以下代码，没有任何 /Zp 标志：

#pragma pack(show)

然后编译器会吐出来：

value of pragma pack(show) == 16

如果项目使用Win32的话，编译器会吐槽：

value of pragma pack(show) == 8

我不明白的是，Win64 中任何类型（即：long long 和指针）的最大自然对齐方式是 8。那么为什么不将 x64 的默认对齐方式设为 8？

有点相关，为什么有人会使用 /Zp16？

编辑：

这里有一个例子来说明我在说什么。尽管对于 x64，指针具有 8 字节的自然对齐，但 Zp1 可以强制它们到 1 字节的边界。

struct A
{
    char a;
    char* b;
}

// Zp16
// Offset of a == 0
// Offset of b == 8

// Zp1
// Offset of a == 0
// Offset of b == 1

现在如果我们举一个使用 SSE 的例子：

struct A
{
    char a;
    char* b;
    __m128 c; // uses declspec(align(16)) in xmmintrinsic.h
}

// Zp16
// Offset of a == 0
// Offset of b == 8
// Offset of c == 16

// Zp1
// Offset of a == 0
// Offset of b == 1
// Offset of c == 16

如果 __m128 确实是内置类型，那么我希望 Zp1 的偏移量为 9。但由于它在 xmmintrinsic.h 中的定义中使用了 __declspec(align(16))，这胜过任何 Zp 设置。

所以我的问题的措辞有点不同：'c' 的类型是否自然对齐为 16B，但在前面的示例中偏移量为 9？

Answer 1

MSDN page here 包含以下有关您的问题“为什么不为 x64 设置默认对齐 8？”的相关信息：

编写使用最新处理器指令的应用程序会引入一些新的限制和问题。特别是，许多新指令要求数据必须与 16 字节边界对齐。此外，通过将常用数据与特定处理器的高速缓存行大小对齐，可以提高高速缓存性能。例如，如果您定义一个大小小于 32 字节的结构，您可能希望将其对齐为 32 字节，以确保有效缓存该结构类型的对象。

Answer 2

为什么 x64 项目使用 16 的默认打包对齐方式？

在 x64 上，浮点是在 SSE 单元中执行的。你说最大的类型有对齐 8。但这是不正确的。某些 SSE 内在类型（例如 __m128）的对齐方式为 16。