x86_64 SSE 对齐：GCC 和 Clang 之间的差异答案

【问题标题】：x86_64 SSE alignment : differences between GCC and Clangx86_64 SSE 对齐：GCC 和 Clang 之间的差异
【发布时间】：2019-06-05 15:12:33
【问题描述】：

我有一个广泛使用 SSE 内在函数的大型代码库，它是在 GCC 下开发的，仅适用于 x86_64 平台。堆栈上分配了很多__m128 和float[4]，在x86_64 上使用GCC 编译时，它们总是对齐到16 字节。

我们正在测试 clang，它会在堆栈变量上未对齐的 SSE 加载和存储时崩溃。

看来我可以一一解决所有错误__attribute__ ((aligned(16)))

有没有办法强制 clang 将所有变量全局对齐到 16 个字节？我在文档中找不到任何内容。

【问题讨论】：

当 gcc 可以看到代码执行 SIMD 加载/存储到本地数组时，它会选择对齐目标数组。（使您免于自己未指定对齐的错误）。此外，x86-64 SysV ABI 指定至少 16 字节的本地或全局数组以及所有 VLA 获得 16 字节对齐（3.1.2 聚合和联合），所以 IDK 为什么 clang 不这样做。可能不是针对 Linux / OS X，或者 LLVM 认为 ABI 超出了指定本地对齐的界限。

标签： c alignment clang sse simd

【解决方案1】：

__m128 局部变量应该与任何编译器保持 16 字节对齐，并且不需要任何额外的工作。 float[4] 只有 4 字节对齐，因此您需要为这些添加合适的指令。大多数人为此使用宏，例如

#ifdef _MSC_VER
  // MSVC...
  #define ALIGN(n) declspec(align(n))
#else
  // the civilised world...
  #define ALIGN(n) __attribute__ ((aligned(n)))
#endif

然后将变量声明为例如：

ALIGN(16) float[4] my_floats;

【讨论】：

在可移植 C11 中，#include <stdalign.h> 并使用 alignas(16) float arr[4];（作为奖励，与 C++ 完全相同的语法将编译。）