_Alignas (C11 起), alignas (C23 起)

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出现于声明语法中,作为修改所声明对象的对齐要求的类型说明符。

语法

_Alignas ( 表达式 ) (1) (C11 起)
alignas ( 表达式 ) (2) (C23 起)
_Alignas ( 类型 ) (3) (C11 起)
alignas ( 类型 ) (4) (C23 起)
表达式 - 任何值为合法对齐或零的整数常量表达式
类型 - 任何类型名称

关键词 _Alignas 亦用作便利宏 alignas,于头文件 <stdalign.h> 提供。

(C23 前)

解释

_Alignas (C23 前)alignas (C23 起) 说明符只能在声明不是位域,且不拥有寄存器存储类的对象时使用。它不能用于函数参数声明,亦不能用于 typedef。

用于声明时,设置被声明对象的对齐要求

1,2) 表达式 的结果,除非它是零
3,4) 类型 的对齐要求,即设置为 _Alignof(type) (C23 前)alignof(type) (C23 起)

除非这会减弱该类型自然拥有的对齐。

表达式 求值为零,则此指定符无效果。

多个 _Alignas (C23 前)alignas (C23 起) 说明符出现于同一个声明中时,使用最严格者。

_Alignas (C23 前)alignas (C23 起) 说明符只需要出现于对象定义中,但若有任何声明使用了 _Alignas (C23 前)alignas (C23 起),则它所说明的对齐必须与其定义上的 _Alignas (C23 前)alignas (C23 起) 相同。若不同的翻译单元为同一对象说明不同对齐,则行为未定义。

注解

C++ 中,alignas 说明符亦可应用于声明 class/struct/union 类型以及枚举。这在 C 中不受支持,但可通过在成员声明中使用 _Alignas (C23 前)alignas (C23 起) 来控制 struct 类型的对齐。

关键词

alignas, _Alignas

示例

#include <stdalign.h>
#include <stdio.h>
 
//  每一个 struct sse_t 类型的对象会在 16 字节边界对齐
// (注意:需要支持 DR 444 )
struct sse_t
{
  alignas(16) float sse_data[4];
};
 
// 这种 struct data 的每一个对象都会在 128 字节边界对齐
struct data {
  char x;
  alignas(128) char cacheline[128]; // 过对齐的 char 数组对象,
                                    // 不是过对齐的 char 对象的数组
};
 
int main(void)
{
    printf("sizeof(data) = %zu (1 byte + 127 bytes padding + 128-byte array)\n",
           sizeof(struct data));
 
    printf("alignment of sse_t is %zu\n", alignof(struct sse_t));
 
    alignas(2048) struct data d; // 此 struct data 的实例会更严格地对齐
    (void)d; // 抑制 "maybe unused" 警告
}

输出:

sizeof(data) = 256 (1 byte + 127 bytes padding + 128-byte array)
alignment of sse_t is 16

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
DR 444 C11 结构体与联合体成员中不允许 _Alignas 允许

引用

  • C23 标准(ISO/IEC 9899:2024):
  • 6.7.5 Alignment specifier (第 TBD 页)
  • 6.2.8 Alignment of objects (第 TBD 页)
  • 7.15 Alignment <stdalign.h> (第 TBD 页)
  • C17 标准(ISO/IEC 9899:2018):
  • 6.7.5 Alignment specifier (第 92 页)
  • 6.2.8 Alignment of objects (第 36-37 页)
  • 7.15 Alignment <stdalign.h> (第 196 页)
  • C11 标准(ISO/IEC 9899:2011):
  • 6.7.5 Alignment specifier (第 127-128 页)
  • 6.2.8 Alignment of objects (第 48-49 页)
  • 7.15 Alignment <stdalign.h> (第 268 页)

参阅