我最近学习了结构体的大小和对齐方式。我非常熟悉如何使用alignas()修饰符以及其工作原理。我已经看到了一些正确用法的示例（关注语义，而不是实际用例），以及它如何更改类型/变量的大小。
但是，我不知道在我的代码中什么时候使用它是有用的。您能列举一些使用案例吗？开发人员应该在何时手动指定数据的对齐方式？
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在多线程应用程序中，有很多用例可以使用alignas，尤其是对于延迟敏感的应用程序，例如高频交易应用程序。
Alignas可提供更严格的控制，以使对象在CPU缓存上的布局更快地访问。以下是优化使用的目标，这些都是使用alignas的用例：
- 希望避免缓存行无效所造成的不必要的数据失效
- 希望通过优化CPU读取来节省CPU周期的浪费
通过使用alignas将内存对齐到缓存行，如何帮助性能
用例1 - 避免缓存行无效
您可以使用alignas来保持由单独线程使用的地址或对象运行在单独的缓存行上，以便一个线程不会意外地使另一个核心的缓存行无效。
实现原理： 考虑这种情况：进程中的一个线程正在核心0上运行，并写入地址xxxx。该地址现在加载到核心0的L1缓存中。 线程2正在访问地址xxxx + n字节。如果这两个地址恰好处于同一缓存行，则线程2的任何写入都将无效地使核心0的缓存行无效。因此，线程0被延迟，直到缓存行被无效并再次加载。这会影响多线程环境下的性能。
用例2 将对象对齐到单独的缓存行，以便对象不会分散在多个缓存行中。这可以节省CPU周期。例如，如果对象大小为118字节，则最好将其对齐到64字节，因为大多数处理器的缓存行大小现在为64字节。
如果您不这样做，您的对象可能会按以下方式布局在64字节的缓存行上。 (例如，假设对象的实际大小为118字节，并且通过自然对齐，大小变为4的倍数，因此为120字节)
Cache line 1<-----Object 1 60Bytes --> <---your Object 4> Bytes ---------->
希望这可以帮到您，祝您好运！
由于CPU会以缓存行为单位进行读取，您的对象需要在3个CPU周期内读取完毕。如果您想进行优化，请考虑使用alignas(64)。使用此方法，您的对象将始终分散在2个缓存行中。 注意事项：在考虑使用alignas之前，请仔细检查您的对象。原因是错误的方法可能会导致更多的填充，从而浪费更多的L2缓存。可以通过简单的技巧将数据成员按顺序排列，以避免浪费。
- Happy ITWala
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