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:

  • 类/结构体/联合体枚举的声明或定义;
  • 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。

如果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),那么程序非良构:

struct alignas(8) S {};
struct alignas(1) U { S s; }; // 错误:如果没有 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。

在 C++ 中这是关键词,且

头文件 <stdalign.h><cstdalign> 并不定义这个宏。不过它们仍定义宏常量 __alignas_is_defined

(C++20 前)

头文件 <stdalign.h> 并不定义这个宏。不过它仍定义宏常量 __alignas_is_defined

(C++20 起)

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
{
    // 定义在此
};
 
// sse_t 类型的每个对象将对齐到 32 字节边界
struct alignas(32) sse_t
{
  float sse_data[4];
};
 
// 数组 "cacheline" 将对齐到 64 字节边界
alignas(64) char cacheline[64];
 
 
#include <iostream>
int main()
{
    struct default_aligned { float data[4]; } a, b, c;
    sse_t x, y, z;
 
    std::cout
        << "alignof(struct_float) = " << alignof(struct_float) << '\n'
        << "sizeof(sse_t) = " << sizeof(sse_t) << '\n'
        << "alignof(sse_t) = " << alignof(sse_t) << '\n'
        << "alignof(cacheline) = " << alignof(alignas(64) char[64]) << '\n'
        << std::hex << std::showbase
        << "&a: " << &a << '\n'
        << "&b: " << &b << '\n'
        << "&c: " << &c << '\n'
        << "&x: " << &x << '\n'
        << "&y: " << &y << '\n'
        << "&z: " << &z << '\n';
}

可能的输出:

alignof(struct_float) = 4
sizeof(sse_t) = 32
alignof(sse_t) = 32
alignof(cacheline) = 64
&a: 0x7fffcec89930
&b: 0x7fffcec89940
&c: 0x7fffcec89950
&x: 0x7fffcec89960
&y: 0x7fffcec89980
&z: 0x7fffcec899a0

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)