C++ 将std:：atomic与对齐的类一起使用

我有一个

mat4

类，一个使用sse内部函数的4x4矩阵。此类使用

\u MM\u ALIGN16

对齐，因为它将矩阵存储为一组

\u m128

。问题是，当我声明一个

原子时，我的编译器对我大喊大叫：

f:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\atomic(504): error C2719: '_Val': formal parameter with __declspec(align('16')) won't be aligned

这与我尝试将任何与
\u MM\u ALIGN16
对齐的类作为函数的参数传递（不使用
常量&
）时遇到的错误相同

如何声明mat4类的原子版本？
原子的
可能有一个构造函数，该构造函数作为。例如，在使用GCC 4.5打包的
原子
标题中：

97: atomic(_Tp __i) : _M_i(__i) { }

这是有问题的，原因与任何其他具有内存对齐类型作为参数的函数完全相同：函数跟踪堆栈上的内存对齐数据将非常复杂和缓慢

即使编译器允许，这种方法也会失败。假设您正在尝试优化速度，我将实现一种不太细粒度的内存访问方法。要么在执行一系列计算时锁定对内存块的访问，要么显式设计程序，使线程永远不会尝试访问同一块内存。
我不知道
\u declspec（align（foo））
应该如何工作，但是：

struct alignas（16）mat4{
浮动一些_浮动[4][4]；
};
原子am4；
静态断言（alignof（decltype（am4））==16，
“Jabberwocky正在杀害用户。”）；
int main（）{
静态常数mat4 foo={{
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 1, 2, 3, 4 }
}};
am4=foo；
}
我在MSVC中使用时遇到了类似的问题。问题发生在32位模式下。如果你在64位模式下编译，我认为你不会有这个问题。在Windows和Unix中，堆栈上的所有变量在64位模式下对齐为16字节，但在32位模式下不一定对齐。在他的手册中，他在编译时错误下写道

“错误C2719:带有uu declspec（align（'16'））的形式参数将不对齐”。
Microsoft编译器无法将向量作为函数参数处理。这个
最简单的解决方案是将参数更改为常量引用，例如：
Vec4f my_函数（Vec4f const&x）{
…}

因此，如果在将类传递给函数时使用const引用（如您所述），它也应该在32位模式下工作

编辑：基于此，我认为你可以使用“薄包装”。差不多

template <typename T>
struct wrapper : public T
{
    wrapper() {}
    wrapper(const T& rhs) : T(rhs) {}
};

struct __declspec(align(64)) mat4
{
    //float x, y, z, w;
};

int main()
{
    atomic< wrapper<mat4> > m;  // OK, no C2719 error
    return 0;
}

模板
结构包装器：public T
{
包装器（）{}
包装器（常量T&rhs）：T（rhs）{}
};
结构declspec（align（64））mat4
{
//浮动x，y，z，w；
};
int main（）
{
原子m；//好的，没有C2719错误
返回0；
}
MSC编译器在x86堆栈上从未支持超过4字节的参数对齐，因此没有解决方法

您可以通过编译

struct A { __declspec(align(4)) int x; }; 
void foo(A a) {}                      

对,

// won't compile, alignment guarantee can't be fulfilled
struct A { __declspec(align(8)) int x; };

// __m128d is naturally aligned, again - won't compile
struct A { __m128d x; };

对,

// won't compile, alignment guarantee can't be fulfilled
struct A { __declspec(align(8)) int x; };

// __m128d is naturally aligned, again - won't compile
struct A { __m128d x; };

一般而言，MSC可通过以下方式免除：

不能为函数参数指定对齐方式。


您不能指定对齐方式，因为MSC编写者希望保留决定对齐方式的自由

x86编译器使用不同的方法对齐堆栈。通过
默认情况下，堆栈是4字节对齐的。虽然这是空间
效率很高，您可以看到有些数据类型需要
8字节对齐，为了获得良好的性能，16字节
有时需要对齐。编译器可以在某些情况下确定
在某些情况下，动态8字节堆栈对齐会
特别是当堆栈上有两个值时

编译器通过两种方式实现这一点。首先，编译器可以使用
链路时间代码生成（LTCG），当用户在
编译和链接时间，以生成完整
节目。这样，它就可以确定调用树中
8字节堆栈对齐将是有益的，它决定
调用动态堆栈对齐获得最佳回报的站点。这个
当函数在堆栈上有双精度时，使用第二种方法，但是，
无论出于何种原因，尚未进行8字节对齐。编译程序
应用一种启发式方法（随着
编译器）来确定函数是否应动态
8字节对齐


因此，只要将MSC与32位平台工具集一起使用，这个问题就不可避免

x64 ABI明确了对齐方式，定义了非平凡结构或特定大小的结构作为指针参数传递。这在中进行了详细阐述，MSC必须实现这一点以与ABI兼容

路径1：使用另一个Windows编译器工具链：GCC或ICC。

路径2：移动到64位平台MSC工具集

路径3：使用
T=\uu m128d
将您的用例简化为
std:：atomic
，因为它可以跳过堆栈并直接在XMM寄存器中传递变量。
如何解决这个问题？我尝试了这个方法，但我猜它在visual studio中不起作用（或者它可以与结构一起工作，但不能与类一起工作）.我试过使用薄包装器，但仍然得到完全相同的错误。我无法更改microsoft对std:：atomic的实现，因此传递常量引用也不起作用。我不想强制使用64位模式……现在，作为一种解决方法，我使用std:：mutex来保护对mat4的访问（它是非“原子的”）。有更好的方法吗？@HaydnV.Harach是的，锁定数据以保护访问是处理该主题的官方（POSIX）方法。在Windows上，您还可以查看互锁的操作系列，例如InterlockedExchangePointer，但如果您希望继续使用Windows上的值类型，则这不适用