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  • 2的m次方 内存对齐

    在存储的时候,为了提高效率,一般都会让偏移量落在2的m次方的位置上,而且常有向上取整和向下取整两种需求。
    向下取整
    PALIGN_DOWN(x,align)  (x & (- align))
     
    这样做为什么可以,因为align 取反 还是自己,只是高位全变成1了,然后再和原来的数&运算,此时不对齐多出来的1都被清0了。
    PALIGN_UP(x,align) (-(-x) & (-align))
    原理也比较容易推断,将x变成负数,那么对-x 向下取反,得到的数是向下取反的负数,但是再加一个负号,负负得正,获得了一个更大的整数
    实现了向上取整。
    相当于 PALIGN_UP(x,align) =====> -PALIGN_DOWN(-x,align)

    PALIGN_DOWN向下取整例子:

    4二进制:

    0000 0100 

    1111 1100

    如果x是3, 011,和-align相与后为0

    如果x是5,101,相与后是4.

    一篇文章:

    内存对齐算法

    字节对齐是在分配内存时需要考虑的问题,两个小算法:

    (1)最容易想到的算法:

     
    1. unsigned int calc_align(unsigned int n,unsigned align)  
    2. {  
    3.     if ( n / align * align == n)  
    4.             return n;  
    5.   
    6.         return  (n / align + 1) * align;  
    7. }  

    (2)更好的算法:

      

    1. unsigned int calc_align(unsigned int n,unsigned align)  
    2. {  
    3.     return ((n + align - 1) & (~(align - 1)));  
    4. }  


    对于2算法原理如下:

    2字节对齐,要求地址位为2,4,6,8...,要求二进制位最后一位为0(2的1次方)
    4字节对齐,要求地址位为4,8,12,16...,要求二进制位最后两位为0(2的2次方)
    8字节对齐,要求地址位为8,16,24,32...,要求二进制位最后三位为0(2的3次方)
    16字节对齐,要求地址位为16,32,48,64...,要求二进制位最后四位为0(2的4次方)
    ...
    由此可见,我们只要对数据补齐对齐所需最少数据,然后将补齐位置0就可以实现对齐计算。
     
    (1)(align-1),表示对齐所需的对齐位,如:2字节对齐为1,4字节为11,8字节为111,16字节为1111...
    (2)(x+(align-1)),表示x补齐对齐所需数据      
    (3)&~(align-1),表示去除由于补齐造成的多余数据
    (4) (x+(align-1))&~(align-1),表示对齐后的数据
     
    举个例子:如8字节对齐。起始地始是6
    6 + (8 - 1)=0000 0110 + 0000 0111 = 0000 1101
    0000 1101 & ~(0000 0111) = 0000 1000  //去除由于补齐造成的多余数据
     
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/youxin/p/5161225.html
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