Запросить выравнивание определенной переменной

Question

В C++ 11 введено значение alignas specifier для указания выравнивания переменной и alignof operator для запроса выравнивания по умолчанию для типа. Тем не менее, я не вижу никакого способа получить выравнивание определенной переменной. Давайте рассмотрим следующий тривиальный пример:

alignas(16) float* array; 

Вот что мы можем сделать по этому поводу:

• alignof(float*) возвращает 8, который, очевидно, не то, что мы хотим.
• alignof(array) возвращает 16, что является именно тем, что мы хотим, но это расширение компилятора; alignof, как указано в стандарте, не может использоваться для определенной переменной.
• alignof(decltype(array)) возвращает 8, что ожидалось, но не то, что мы хотим.
• std::alignment_of реализован в терминах alignof, поэтому это не очень помогает.

Мне нужен механизм, подтверждающий, что конкретная переменная array выровнена по границе 16 байт. Есть ли что-нибудь в стандарте для выполнения такого запроса?

Answer 1

Вы можете попробовать что-то вроде:

bool is_aligned(const volatile void *p, std::size_t n) 
{ 
    return reinterpret_cast<std::uintptr_t>(p) % n == 0; 
} 

assert(is_aligned(array, 16)); 

выше предполагает плоское адресное пространство и что арифметика uintptr_t эквивалентно арифметике на char *.

Хотя эти условия преобладают для большинства современных платформ, ни один из которых не требуется стандартом.

Это вполне возможно реализация выполнить любое преобразование при разливке void * в uintptr_t до тех пор, преобразования может быть отменено при забросе назад от uintptr_t к void * (см What is uintptr_t data type).

Дополнительная информация: N4201 (предлагается, помимо всего прочего, операция is_aligned()).

---

EDIT

является volatile здесь необходимо?

Это позволяет что-то вроде:

alignas(16) volatile float a; 

assert(is_aligned(&a, 16)); 

Без volatile вы получите ошибку

не известно преобразование из 'летучего флоат *' до 'сопзЬ пустота *' для 1-го аргумента

Другие ссылки:

• Why and when is cast to char volatile& needed?
• Why is a point-to-volatile pointer, like "volatile int * p", useful?

Answer 2

Вы можете попробовать это:

template<size_t size, typename T> 
constexpr bool IsAlignedAs(const T& v) 
{ 
    return (reinterpret_cast<const size_t>(&v) % size) == 0; 
} 

std::cout << IsAlignedAs<16>(array) << std::endl; 
std::cout << IsAlignedAs<32>(array) << std::endl; 

Answer 3

Это в настоящее время обрабатываются EWG 98. Я представил a paper на этом:

alignas спецификатора применит к объектам, влияющий на их требование выравнивания, но не их тип. Поэтому в настоящее время невозможно определить фактическое требование выравнивания объекта. В настоящем документе предлагается разрешить применение alignof к объектам и ссылкам.

Лучшее, что вы можете сделать в этот момент времени, это определить отдельную переменную, удерживающую выравнивание переменной.