alignas 说明符 (C++11 起)

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指定类型或对象的对齐要求

语法

alignas( 表达式 )
alignas( 类型标识 )
alignas( ... )
1) alignas(表达式) 必须是求值为零或合法的对齐或扩展对齐的整型常量表达式
2) 等价于 alignas(alignof(类型))
3) 等价于对同一说明应用多个 alignas 说明符,逐个对应于形参包的各个成员,形参包可以是类型或非类型形参包。

解释

alignas 说明符可应用于:

  • class/struct/union枚举的声明或定义;
  • 非位域类数据成员的声明;
  • 变量声明,除了它不能应用于下列内容:
    • 函数形参;
    • catch 子句的异常形参。

这种声明所声明的对象或类型的对齐要求,将等于用于该声明的所有 alignas 说明符中最严格(最大)的非零 表达式,除非这会削弱类型的自然对齐。

若某个声明上的最严格(最大)alignas,比当它没有任何 alignas 说明符的情况下本应有的对齐更弱(即弱于其原生对齐,或弱于同一对象或类型的另一声明上的 alignas),则程序非良构:

struct alignas(8) S {};
struct alignas(1) U { S s; }; // 错误:若无 alignas(1) 则 U 的对齐将为 8

无效的非零对齐,例如 alignas(3) 非良构。

同一声明上,弱于其他 alignas 的有效的非零对齐被忽略。

始终忽略 alignas(0)

注解

按 ISO C11 标准,C 语言有 _Alignas 关键词,并于头文件 <stdalign.h> 中将 alignas 定义为展开成该关键词的预处理器宏,但 C++ 中这是关键词,且头文件 <stdalign.h> <cstdalign> (C++20 前)并不定义这个宏。不过它们仍定义宏常量 __alignas_is_defined

关键词

alignas

示例

// 每个 struct_float 类型对象都将被对齐到 alignof(float) 边界
// (通常为 4 )
struct alignas(alignof(float)) struct_float {
    // 这里写你的定义
};
 
// sse_t 类型的每个对象将对齐到 256 字节边界
struct alignas(256) sse_t
{
  float sse_data[4];
};
 
// 数组 "cacheline" 将对齐到 128字节边界
alignas(128) char cacheline[128];
 
 
#include <iostream>
int main()
{
    sse_t x, y, z;
    struct default_aligned { float data[4]; } a, b, c;
 
    std::cout << "alignof(struct_float) = " << alignof(struct_float) << '\n'
              << "alignof(sse_t) = " << alignof(sse_t) << '\n'
              << "alignof(alignas(128) char[128]) = " 
                  << alignof(alignas(128) char[128]) << "\n\n";
 
    std::cout << std::hex << std::showbase
              << "&x: " << &x << '\n'
              << "&y: " << &y << '\n'
              << "&z: " << &z << '\n'
              << "&a: " << &a << '\n'
              << "&b: " << &b << '\n'
              << "&c: " << &c << '\n';
}

可能的输出:

alignof(struct_float) = 4
alignof(sse_t) = 256
alignof(alignas(128) char[128]) = 128
 
&x: 0x7fffd901bb00
&y: 0x7fffd901bc00
&z: 0x7fffd901bd00
&a: 0x7fffd901bad0
&b: 0x7fffd901bae0
&c: 0x7fffd901baf0

参阅

alignof 运算符(C++11) 查询类型的对齐要求
获取类型的对齐要求
(类模板)