C++ 如何强制堆分配对象的对齐？

在中，我询问如何对堆分配的对象使用

alignof

。现在，我将我的问题概括为任何强制对齐堆分配对象的方法，因为我找不到使用

alignof

、

std:：aligned\u storage

或

std:：align

的方法。下面的代码经过编译，但VC12和Clang 3.2都不会生成零序列作为输出，这表明我的对齐请求得到了尊重。（gcc 4.8.1缺少

std:：align

，但如果您注释掉该部分，代码将在gcc 4.8.1下编译，并生成输出，指示我的对齐请求被忽略。）

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这是完成工作的唯一方法吗？这比我想要的要复杂得多，因为现在必须跟踪两个指针：指向对象的调整指针（销毁构造对象所必需的）和指向内存缓冲区的未调整指针（释放内存所必需的）。

我在实践中看到的一个选项是过度分配，然后为自己调整事情

例如，假设您要分配与M字节边界对齐的N个字节。您可以通过分配N+M-1字节继续，然后在分配的空间中找到第一个M字节对齐的地址。例如，您可以执行以下操作：

const size_t N = sizeof(Widget);
const size_t M = 64;
char *pc = new char[N+M-1];
char *pc_aligned = (pc+M-1)&(~(M-1));
Widget *p = new (pc_aligned) Widget();    // placement new
// ...
p->~Widget();                             // explicitly call destructor
delete [] pc;                             // delete array allocated with new

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MS清楚地记录了C++11

alignas

在

对于GNU，如果你把它放在正确的位置，它似乎是有效的——从一个角度来看——更多的例子和讨论请参见该答案：

typedef float aligned_block alignas(16) [4];
typedef float aligned_block [4] alignas(16);

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我的理解是，

std:：align

就是为这种事情而设计的。@KnowItAllWannabe-Correct，但是现在缺少

std:：align

仍然是很常见的。我没有看到任何与堆对象相关的例子。我是否忽略了它们？@KnowItAllWannabe如果你告诉编译器需要对象的特定对齐方式，

new

必须遵守这一点，直到

alignof（std:：max\u align\t）

，超过这一点如果分配器不支持与特定过度对齐类型关联的对齐，则该类型的分配器实例化可能会失败。分配器也可以静默地忽略请求的对齐。，这基本上意味着您又回到了按照SchighSchagh的答案手动编排的状态。这个答案的主旨是描述编译器对

alignas

的支持和符号。我相信您引用的文本只适用于STL分配器，而不适用于

运算符new

。我希望3.11/9在这里适用：“如果实现不支持在特定上下文中对特定扩展对齐的请求，则该程序的格式不正确。此外，对于无法执行所请求对齐的动态存储的运行时分配请求，应将其视为分配失败。”默认的

操作符new

是标准库容器的默认分配器，因此它必须至少满足相同的要求。虽然-3.11/9看起来很适用：“如果……不受支持……格式不正确”意味着如果不受支持，他们必须发出警告消息。如果你有耐心和乐观的话，你仍然可以尝试为编译器提交bug报告。顺便说一句，根据，2013年11月CTP版本的MS编译器支持

alignas

。你有什么奇怪的代码

类alignas（64）Widget{}？这就是说
Widget
对象具有64字节对齐方式，尽管它似乎对堆对象没有任何影响。空的花括号是类的主体。对于这个例子，我不关心类中有什么。您是否考虑过编写一个特定于类型的
操作符new[]
，而不是强迫每个分配位置担心对齐？我感兴趣的是，是否有一种方法可以基于每个对象（而不是您建议的每个类型）来实现这一点。对于非堆对象，这显然是可能的（通过
alignas
）。对于堆对象，
alignas
似乎没有任何效果（对于对象和类型）。每个对象？上面带有分配代码的函数给出了简洁的用法，剩下的问题是。。。？也许要
删除
指针，而客户端代码不必担心指针是否被调整了？唯一的方法是：重写
delete
，以可能将指针调整回最初提供的预扩展对齐值
new
（需要记账），或者确保只使用充分对齐的值
new
返回值（例如，循环以丢弃对齐度较低的指针，但您可以循环多长时间？）.  Sans
delete
，可以使用为调用者提供自定义智能指针。
const size_t N = sizeof(Widget);
const size_t M = 64;
char *pc = new char[N+M-1];
char *pc_aligned = (pc+M-1)&(~(M-1));
Widget *p = new (pc_aligned) Widget();    // placement new
// ...
p->~Widget();                             // explicitly call destructor
delete [] pc;                             // delete array allocated with new

typedef float aligned_block alignas(16) [4];
typedef float aligned_block [4] alignas(16);