C++ MOVAPS访问未对齐的地址

出于某种原因，我的一个函数正在使用未对齐的参数调用SSE指令

movaps

，这会导致崩溃。它发生在函数的第一行，其余的都需要在那里，以便崩溃发生，但为了清晰起见，需要将其放在这里

Vec3f CrashFoo(
    const Vec3f &aVec3,
    const float  aFloat,
    const Vec2f &aVec2)
{
    const Vec3f vecNew =
        Normalize(Vec3f(aVec3.x, aVec3.x, std::max(aVec3.x, 0.0f)));

    // ...
}

以下是我在调试主界面中的调用方式：

int32_t main(int32_t argc, const char *argv[])
{
    Vec3f vec3{ 0.00628005248f, -0.999814332f, 0.0182171166f };
    Vec2f vec2{ 0.947231591f, 0.0522233732f };
    float floatVal{ 0.010f };

    Vec3f vecResult = CrashFoo(vec3, floatVal, vec2);

    return (int32_t)vecResult.x;
}

这是从

CrashFoo

函数开始到崩溃行的反汇编：

00007FF7A7DC34F0  mov         rax,rsp  
00007FF7A7DC34F3  mov         qword ptr [rax+10h],rbx  
00007FF7A7DC34F7  push        rdi  
00007FF7A7DC34F8  sub         rsp,80h  
00007FF7A7DC34FF  movaps      xmmword ptr [rax-18h],xmm6  
00007FF7A7DC3503  movss       xmm6,dword ptr [rdx]  
00007FF7A7DC3507  movaps      xmmword ptr [rax-28h],xmm7  
00007FF7A7DC350B  mov         dword ptr [rax+18h],0  
00007FF7A7DC3512  mov         rdi,r9  
00007FF7A7DC3515  mov         rbx,rcx  
00007FF7A7DC3518  movaps      xmmword ptr [rax-38h],xmm8  
00007FF7A7DC351D  movaps      xmmword ptr [rax-48h],xmm9  
00007FF7A7DC3522  movaps      xmmword ptr [rax-58h],xmm10  
00007FF7A7DC3527  lea         rax,[rax+18h]  
00007FF7A7DC352B  xorps       xmm8,xmm8  
00007FF7A7DC352F  comiss      xmm8,xmm6  
00007FF7A7DC3533  movaps      xmmword ptr [rax-68h],xmm11  

我的理解是，它首先执行通常的函数调用，然后通过将一些SSE寄存器（

xmm6

-

xmm11

）的当前内容保存到堆栈上开始准备，以便后续代码可以自由使用它们。

xmm*

寄存器一个接一个地存储到从

[rax-18h]

到

[rax-68h]

的地址中，由于

rax=0xe4d987f788

，这些寄存器很好地对齐到16个字节，但是在

xmm11

寄存器被存储之前，

rax

增加了18h，这破坏了对齐，导致崩溃。

xorps

和

comiss

行是实际代码开始的地方（

std:：max

与0的比较）。当我删除std:：max时，它工作得很好

你认为这种行为有什么原因吗

附加信息 我上传了一个在我的VisualStudio中崩溃的文件，但不是在IDEone中

代码在Visual Studio 2013更新5（x64版本，v120）中编译。我已经将项目的“Struct Member Alignment”设置设置为16字节，但是没有什么改进，并且在我使用的结构中没有打包

pragma

。错误消息是：

PG3Render.exe中0x00007ff7a7dc3533处的首次机会异常：0xC0000005:访问冲突读取位置0xFFFFFFFFFF

---

gcc和clang都很好，可以为您的示例生成非崩溃的非矢量化代码。（当然，我是为LinuxSysvABI编译的，其中没有任何向量reg被保存，因此它们没有生成代码来保存堆栈上的xmm{6..15}。）

你的IDEone链接也没有显示崩溃，所以IDK。我有在线编译和运行的网站，有MSVC作为一个选项。如果您的程序使用

system

在自身上运行反汇编程序，您甚至可以从中获得asm：P

---

对于

rax

，您发布的asm输出肯定会崩溃：

00007FF7A7DC3522  movaps      xmmword ptr [rax-58h],xmm10  
00007FF7A7DC3527  lea         rax,[rax+18h]  
...
00007FF7A7DC3533  movaps      xmmword ptr [rax-68h],xmm11

考虑到LEA，第二个存储地址是

[init_rax-50h]

，与以前的存储地址仅相差8B。一个或另一个会出错这似乎是您应该报告的编译器错误。

---

我不知道为什么您的编译器会使用

lea

而不是

addrax，18h

。它会在碰撞过程中用comiss（

comiss）

敲击标志之前执行此操作？rax=000000 CFD296E900 RBX=000000 CFD296E960 RCX=000000 CFD296E960 RDX=000000 CFD296EA90 RSI=000000 CFD2B5C400 RDI=000000 CFD296E910 R8=000000 CFD296EA98 R9=000000 CFD296E910 R10=B5026F5AA96619R11=000000 286R12=0000000000000000 R13=FFFFFFFFFFFFFF R14=0000000000000000 R15=0000000000000000000000 RIP=00007FF6CF2D50BD RSP=000000 CFD296E860 RBP=000000 CFD296E9F0 EFL=00010203 000000 CFD296E8A8=。当使用SSE对齐指令[如MOVAPS]时，您的数据结构和类型需要对齐到16字节。是的，它使用RAX-58作为地址。由于RAX的下半部分是900，它将生成958，该地址未与16字节地址对齐，它将由于未对齐的访问而导致GP故障。如果编译器没有意识到这一点，并且生成代码“认为”它可以工作，那就太糟糕了。您确定源代码中没有对齐编译标志或“pack pragma”吗？根据@Mats的发现，这些指令（特别是在Vec3Base/Vec3f上）可能会导致问题-这里写得不错：我的一个朋友在MSVC 2015上为我测试了这个示例，它编译并运行良好，所以它看起来确实是MSVC 2013中的一个bug。然而，我怀疑向微软报告它是否有意义，因为它与旧产品有关，而且他们有时甚至在当前版本（而不是旧版本）内也不会修复编译器错误。幸运的是，我发现使用AVX而不是SSE是一个可行的解决办法。