如何告诉GCC指针参数始终是双字对齐的？

在我的程序中，我有一个简单的向量加法函数

c[0:15]=a[0:15]+b[0:15]

。功能原型为：

void vecadd(float * restrict a, float * restrict b, float * restrict c);

在我们的32位嵌入式体系结构上，有一个加载/存储选项，可以加载/存储双字，如：

r16 = 0x4000  ;
strd r0,[r16] ; stores r0 in [0x4000] and r1 in [0x4004]

GCC优化器识别循环的向量性质并生成两个代码分支——一个用于3个数组双字对齐的情况（因此它使用双加载/存储指令），另一个用于数组字对齐的情况（使用单加载/存储选项）

问题是相对于加法部分，地址对齐检查的成本很高，我想通过提示编译器a、b和c始终是8对齐的来消除它。是否有要添加到指针声明中的修饰符来告诉编译器这一点

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用于调用此函数的数组具有aligned（8）属性，但它不会反映在函数代码本身中。是否可以将此属性添加到函数参数中？

我从未使用过它，但有\u属性（（对齐（8））

如果我正确阅读了文档，那么它的使用方式如下：

void vecadd(float * restrict a __attribute__((aligned (8))), 
            float * restrict b __attribute__((aligned (8))), 
            float * restrict c __attribute__((aligned (8))));

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请参见对齐规范通常仅适用于小于指针基本类型的对齐，而不适用于较大的对齐

我认为最简单的方法是用对齐规范声明整个数组，比如

typedef float myvector[16];
typedef myvector alignedVector __attribute__((aligned (8));

（语法可能不正确，我总是很难知道将这些

\uuuu属性\uuuu

放在哪里）

并在整个代码中使用该类型。对于你的函数定义，我会试试

void vecadd(alignedVector * restrict a, alignedVector * restrict b, alignedVector * restrict c);

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这提供了一个额外的间接寻址，但这只是语法。类似于

*a

的东西只是一个noop，只会将指针重新解释为指向第一个元素的指针。

gcc版本在简单的typedef和数组上的align（）问题上一直很狡猾。通常，要执行所需操作，必须将浮点封装在结构中，并使包含的浮点具有对齐限制

使用运算符重载，几乎可以使这个无痛，但它确实假设您可以使用C++语法。< /P>

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

#define restrict __restrict__

typedef float oldfloat8 __attribute__ ((aligned(8)));

struct float8
{
    float f __attribute__ ((aligned(8)));

    float8 &operator=(float _f) { f = _f; return *this; }
    float8 &operator=(double _f) { f = _f; return *this; }
    float8 &operator=(int _f) { f = _f; return *this; }

    operator float() { return f; }
};

int Myfunc(float8 * restrict a, float8 * restrict b, float8 * restrict c);

int MyFunc(float8 * restrict a, float8 * restrict b, float8 * restrict c)
{
    return *c = *a* *b;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    float8 a, b, c;

    float8 p[4];

    printf("sizeof(oldfloat8) == %d\n", (int)sizeof(oldfloat8));
    printf("sizeof(float8) == %d\n", (int)sizeof(float8));

    printf("addr p[0] == %p\n", &p[0] );
    printf("addr p[1] == %p\n", &p[1] );

    a = 2.0;
    b = 7.0;
    MyFunc( &a, &b, &c );
    return 0;
}

#包括
#包括
#定义限制\uu限制__
typedef float oldfloat8_uuu属性_uuu（（对齐（8）））；
结构浮动8
{
浮动f_uuu属性_uuu（（对齐（8））；
float8&运算符=（float{f=\f；返回*this；}
float8&运算符=（double _f）{f=_f；返回*this；}
float8&运算符=（int _f）{f=_f；返回*this；}
运算符float（）{return f；}
};
int Myfunc（float8*限制a、float8*限制b、float8*限制c）；
int MyFunc（float8*限制a、float8*限制b、float8*限制c）
{
返回*c=*a**b；
}
int main（int argc，字符**argv）
{
8 a，b，c；
8 p[4]；
printf（“sizeof（oldfloat8）=%d\n”，（int）sizeof（oldfloat8））；
printf（“sizeof（float8）=%d\n”，（int）sizeof（float8））；
printf（“addr p[0]=%p\n”、&p[0]）；
printf（“addr p[1]=%p\n”、&p[1]）；
a=2.0；
b=7.0；
MyFunc（a&b&c）；
返回0；
}

如果属性不起作用，或者不是选项

我不确定，但试试这个：

void vecadd (float * restrict a, float * restrict b, float * restrict c)
{
   a = __builtin_assume_aligned (a, 8);
   b = __builtin_assume_aligned (b, 8);
   c = __builtin_assume_aligned (c, 8);

   for ....

这应该告诉GCC指针是对齐的。从这一点来看，它是否能满足您的需要取决于编译器是否能有效地使用这些信息；这可能不够聪明：这些优化并不容易

另一个选项可能是将浮点封装在必须对齐8字节的联合中：

typedef union {
  float f;
  long long dummy;
} aligned_float;

void vedadd (aligned_float * a, ......

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我认为这应该强制执行8字节对齐，但同样，我不知道编译器是否足够聪明来使用它。

根据我在系统上找到的一段示例代码，我尝试了以下解决方案，其中包含了前面给出的一些答案的思想：基本上，创建具有64位类型的小型浮点数组的并集（在本例中为浮点的SIMD向量），并使用操作数浮点数组的强制转换调用函数：

typedef float f2 __attribute__((vector_size(8)));
typedef union { f2 v; float f[2]; } simdfu;

void vecadd(f2 * restrict a, f2 * restrict b, f2 * restrict c);

float a[16] __attribute__((aligned(8)));
float b[16] __attribute__((aligned(8)));
float c[16] __attribute__((aligned(8)));

int main()
{
    vecadd((f2 *) a, (f2 *) b, (f2 *) c);
    return 0;
}

现在编译器不会生成4对齐的分支

然而，

\uuuuuuuuuuuuuuu-inspect\u aligned（）

将是更好的解决方案，如果它只起作用的话，可以防止石膏和可能的副作用

编辑：我注意到，在我们的实现中，内置函数实际上是有缺陷的（即，它不仅不工作，而且会在代码的后面导致计算错误）

如何告诉GCC指针参数始终是双字对齐的

新版本的GCC似乎有：

内置函数：

void*\uu内置假定\u对齐（const void*exp，size\u t align，…）

此函数返回其第一个参数，并允许编译器假定返回的指针至少对齐字节。 这个内置函数可以有两个或三个参数，如果有三个， 第三个参数应为整数类型，如果为非零 表示未对准偏移。例如：

void *x = __builtin_assume_aligned (arg, 16);

意味着编译器可以假设x（设置为arg）至少是16字节对齐的，而：

void *x = __builtin_assume_aligned (arg, 32, 8);

这意味着编译器可以为x假设（char*）x-8是32字节对齐的，设置为arg

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根据2010年前后关于堆栈溢出的一些其他问题和答案，GCC 3和早期GCC 4中似乎没有内置的。但我不知道截止点在哪里。

除非我错过了它，否则GCC文档和您链接到的页面中提到了变量和函数的align属性，而不是函数原型的align属性e参数。你能指出你链接到的页面中的相关部分吗？我认为这不会起作用。这会告诉编译器指针变量本身是8字节对齐的。我可以确认这不会编译。

错误：可能没有为

指定对齐。我想参数的typedef会清除编译错误。e即使我下面的代码无法帮助您（因为它是C++），您也可能希望打印F（“%p”）&数组[0]a