aligned_alloc

aligned_alloc()函数-C/C++

函数签名

void *aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);

​ 函数定义在<stdlib.h>中

​ 第一个参数alignment规定了分配空间的起始地址对齐的位置，由于地址是二进制的因此alignment也必须是2的整数次方．

​ 比如 $alignedment= 2^{8} = 256$时，分配地址的低8位为00000000． $alignedment= 2^{10} = 1024$时，分配地址的低10位为0000000000．

​ 第二个参数size为分配的具体空间大小．规定size必须为alignment的整数倍．

使用方法

​ 一般来讲分配的空间会大于实际需要的空间．由于不知道要分配数据类型在系统中的大小所以会将size = alignment * sizeof(数据类型)．这就导致了分配空间大于实际需要的空间．

​ aligned_alloc()一般使用在intel的AVX指令集中，从内存中初始化向量．下面举两个例子说明如何使用该函数．

1. 分配int数组空间

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main(void)
{
    int *p1 = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
    printf("default-aligned addr:   %p\n", (void*)p1);
    free(p1);
 
    int *p2 = (int *)aligned_alloc(1024, 1024 * sizeof(int));
    printf("1024-byte aligned addr: %p\n", (void*)p2);
    free(p2);
}

第一个例子给int数组分配了一段空间，可以从结果看到aligned_alloc()分配的空间起始地址对齐了0x7fffcbf35800，运行结果见下：

default-aligned addr:   0x7fffdd5c6260
1024-byte aligned addr: 0x7fffdd5c7400

2. 用aligned_alloc()分配的空间初始化向量

#include <immintrin.h>
#include "print.h"

int main()
{
    // 用float指针初始化向量
    int i;
    // 这个地方实际上多申请的很多空间
    float *aligned_float = (float *)aligned_alloc(32, 8 * 8 * sizeof(float));
    // 给申请的空间赋值
    for (i = 0; i < 8; ++i) aligned_float[i] = (float)(i) + 1;
    // 使用对齐的内存空间初始化AVX中的向量
    __m256 float_vec = _mm256_load_ps(aligned_float);

    return 0;
}