C __属性_uuu（（uuu对齐_uuu））不使用静态变量

这几天我都快发疯了。如果将数组声明为

静态

，则无法使其与16对齐

非常感谢您的帮助

修订版：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

#define MAX_INPUTS 250

int main()
{
float input[MAX_INPUTS] __attribute__ ((__aligned__(16)));
printf("Address of input: %p\n", input);

printf("Assert1: %x\n", ( ((int) (input))      )        );
printf("Assert2: %x\n", ( ((int) (input)) % 16 )        );
printf("Assert3: %x\n", ( ((int) (input)) % 16 ) == 0   );

assert (     ( ((int) (input))      )        );  
assert (     ( ((int) (input)) % 16 )        );  /* Fails */
assert (     ( ((int) (input)) % 16 ) == 0   );  /* Passes */

return 0;
}

正如所料，断言2失败，因为地址以0结尾。然而，对于：

static float input[MAX_INPUTS] __attribute__ ((__aligned__(16)));

输出为：

Address of input: 0022FB70
Assert1: 22fb70
Assert2: 0
Assert3: 1
Assertion failed: ( ((int) (input)) % 16 ), file aligntest.c, line 16

Address of input: 00404028
Assert1: 404028
Assert2: 8
Assert3: 1
Assertion failed: ( ((int) (input)) % 16 ), file aligntest.c, line 16

断言2仍然失败，尽管结果不是零。当Assert2被注释掉时，Assert3将通过（有或没有静态声明），程序将正常终止

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我正在运行XP Pro的Intel Core 2 Duo上使用MinGw gcc 4.4.0。

我想不出任何好的理由，但在半个小时后，您也没有任何其他答案，因此我将提出风格投诉和一些猜测和怀疑

• 请从第一个

  printf（）

  中的地址表达式中取出

  &

  。虽然

  （&array）

  和

  （array）

  在C中是具有相同值的同一表达式，但在几行之内以两种方式编写似乎有点错误。有朝一日，只关心程序中的一些小问题将使您免于一个糟糕的bug，或者有人将操作数的类型更改为一个额外的&生成双间接指针的类型。总之，风格很重要。我不能证明，但我肯定能证明

• 让事情变得简单。将注意力集中在传递不可能断言的

  静态

  存储类的故障情况上。创建一个完全没有任何内容的新目录，仅将故障案例程序复制到该目录，然后根据CLI，尝试使用

  /whatever

  或

  \whatever

  运行它。在编译之前，请确认没有任何内容运行。确保你正在运行你认为你是的东西

• 让我们确切地知道您在XP上使用的gnu环境，有几种

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我想不出任何好的理由，但半小时后你也没有其他答案，所以我会提出风格投诉和一些猜测和怀疑

• 请从第一个

  printf（）

  中的地址表达式中取出

  &

  。虽然

  （&array）

  和

  （array）

  在C中是具有相同值的同一表达式，但在几行之内以两种方式编写似乎有点错误。有朝一日，只关心程序中的一些小问题将使您免于一个糟糕的bug，或者有人将操作数的类型更改为一个额外的&生成双间接指针的类型。总之，风格很重要。我不能证明，但我肯定能证明

• 让事情变得简单。将注意力集中在传递不可能断言的

  静态

  存储类的故障情况上。创建一个完全没有任何内容的新目录，仅将故障案例程序复制到该目录，然后根据CLI，尝试使用

  /whatever

  或

  \whatever

  运行它。在编译之前，请确认没有任何内容运行。确保你正在运行你认为你是的东西

• 让我们确切地知道您在XP上使用的gnu环境，有几种

来自：

请注意，对齐属性的有效性可能会受到链接器中固有限制的限制。在许多系统上，链接器只能安排变量对齐到某个最大对齐。（对于某些链接器，支持的最大对齐可能非常小。）如果链接器最多只能对齐8字节的变量，那么在_属性_中指定对齐（16）仍然只能为您提供8字节对齐。有关更多信息，请参阅链接器文档

我知道为什么断言没有发生，这是因为表达式是真的-不确定表达式为什么是真的，但是在类似这样的情况下，您应该分解它。将以下内容添加到调试语句中：

printf("Assert1: %x\n", ( ((int) (input))));
printf("Assert2: %x\n", ( ((int) (input)) % 16 ));
printf("Assert3: %x\n", ( ((int) (input)) % 16 ) == 0);

并向我们展示结果

还要检查您正在运行的gcc版本-4.3.1及更早版本是否与对齐。Cygwin似乎同时拥有gcc3和gcc4软件包，假设您正在使用这些软件包——如果没有，请检查版本

更新1：事实上，我认为@Falaina已经在下面的评论中明确了这一点。这里有一个合理的解释

GCC从源代码中发现输入确实（应该）与16字节对齐。它足够聪明，可以完全删除断言，只为printf打印1

然而，在链接阶段，链接器（没有GCC那样的功能）不能保证对齐到16字节，而是选择8字节（见我上面的引用）。到那时，将断言和未优化的printf返回到代码中已经太晚了。因此，实际的可执行文件不会断言（因为它们已被取出），它将打印优化的1，而不是在运行时计算它

volatile在@pmg的答案中修复它的原因是因为GCC不会优化包含volatile组件的表达式。它保留断言，并在运行时正确计算打印参数

如果事实证明是这样的话，这无疑是我见过的最棘手的问题之一。我不敢说这是一个bug，因为gcc和ld都像广告中所宣传的那样——这是各种因素的组合在把事情搞砸。

来自：

请注意，对齐属性的有效性可能会受到链接器中固有限制的限制。在许多系统上，链接器只能安排变量对齐到某个最大对齐。（对于某些链接器，支持的最大对齐可能非常小。）如果链接器最多只能对齐8字节的变量，那么在_属性_中指定对齐（16）仍然只能为您提供8字节对齐。有关更多信息，请参阅链接器文档

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void print_pointer(void *ptr) {
  unsigned char data[sizeof (void*)];
  size_t k;

  memmove(data, &ptr, sizeof (void*));
  printf("ptr: ");
  for (k=0; k<sizeof (void*); k++) {
    printf(" %02x", data[k]);
  }
  puts("");
}

void print_int(int value) { /* ... */ }

int main(void) {
  float input[MAX_INPUTS] __attribute__ ((__aligned__(16)));
  static float input_static[MAX_INPUTS] __attribute__ ((__aligned__(16)));
  volatile int addr_as_int;

  printf("Address of input: %p\n", &input);
  addr_as_int = (int)input;
  print_pointer(input);
  print_int(addr_as_int);
  printf("normal int: %08x; int%%16: %02x\n", addr_as_int, addr_as_int%16);
  printf("Assert: %d\n", (addr_as_int % 16) == 0);
  assert((addr_as_int % 16) == 0); /* Passes */

  printf("Address of input_static: %p\n", &input_static);
  addr_as_int = (int)input_static;
  print_pointer(input_static);
  print_int(addr_as_int);
  printf("static int: %08x; int%%16: %02x\n", addr_as_int, (addr_as_int)%16);
  printf("Assert: %d\n", (addr_as_int % 16) == 0);
  assert((addr_as_int % 16) == 0); /* Does not Pass */

  return 0;
}

#include <assert.h>
#include <stdio.h>

#define MAX_INPUTS 250

void *force_align(void *base, size_t s, int align) {
  size_t x;
  int k = 0;
  x = (size_t)base;
  while ((k < align / (int)s) && (x % align)) {
    k++;
    x += s;
  }
  if (k == align) return NULL;
#if 0
  printf("%d elements 'discarded'\n", k);
#endif
  return (void*)((size_t)base + k*s);
}

int main(void) {
  #define ALIGNMENT_REQ 16
  #define EXTRA_ALIGN_REQ (ALIGNMENT_REQ / sizeof (float))
  static float misaligned_input[MAX_INPUTS + EXTRA_ALIGN_REQ]
        __attribute__ ((__aligned__(ALIGNMENT_REQ)));
  float *input;

  /* manual alignment, check for NULL */
  assert( (input = force_align(misaligned_input, sizeof *input, ALIGNMENT_REQ)) );

  printf("Address of misaligned input: %p\n", misaligned_input);
  printf("Address of input: %p\n", input);
  printf("Assert1: %x\n", ( ((int) (input))                 )      );
  printf("Assert2: %x\n", ( ((int) (input)) % ALIGNMENT_REQ )      );
  printf("Assert3: %x\n", ( ((int) (input)) % ALIGNMENT_REQ ) == 0 );
  assert ( ( ((int) (input))                 )      );
#if 0
  assert ( ( ((int) (input)) % ALIGNMENT_REQ )      );  /* Fails */
#endif
  assert ( ( ((int) (input)) % ALIGNMENT_REQ ) == 0 );  /* Passes */

  return 0;
}