使 std::vector 分配对齐内存的现代方法

Question

following question 是相关的，但答案是旧的，用户 Marc Glisse 的评论表明，自 C++17 以来有新的方法可以解决这个问题，但可能没有得到充分讨论。

我正在尝试让对齐内存为 SIMD 正常工作，同时仍然可以访问所有数据。

在 Intel 上，如果我创建一个 __m256 类型的浮点向量，并将我的大小减少 8 倍，它会给我对齐内存。

例如std::vector<__m256> mvec_a((N*M)/8);

我可以用一种有点笨拙的方式将指向向量元素的指针转换为浮点数，这样我就可以访问单个浮点值。

相反，我希望有一个正确对齐的 std::vector<float>，因此可以加载到 __m256 和其他 SIMD 类型中而不会出现段错误。

我一直在调查aligned_alloc。

这可以给我一个正确对齐的 C 样式数组：

auto align_sz = static_cast<std::size_t> (32);
float* marr_a = (float*)aligned_alloc(align_sz, N*M*sizeof(float));

但是我不确定如何为std::vector<float> 执行此操作。将 marr_a doesn't seem to be possible 的所有权授予 std::vector<float>。

我看到了一些建议我应该写一个custom allocator，但这似乎需要做很多工作，也许现代 C++ 有更好的方法？

Answer 1

标准 C++ 库中的所有容器，包括向量，都有一个可选的模板参数that specifies the container's allocator，实现自己的也不是很多工作：

class my_awesome_allocator {
};

std::vector<float, my_awesome_allocator> awesomely_allocated_vector;

您将不得不编写一些代码来实现您的分配器，但它不会比您已经编写的代码多多少。如果您不需要 C++17 之前的支持，您只需要实现 allocate() 和 deallocate() 方法即可。