有没有一种方法可以将.NET对象的内存对齐到64字节？

Question

在C和C++中有像_aligned_malloc这样的函数，但我找不到任何用于对.NET对象在内存中进行对齐的方法。

- Nick Strupat

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为什么要使用C#，但又关注内存层面的问题？高级语言的整个意义就在于将这些事情抽象化。 - mellamokb

C#是一种托管语言。CLR管理所有与内存有关的方面，因此您无需担心它们。 - dtb

.NET具有字段对齐属性。显然，它们提供了一些控制内存相关方面的功能。 - Nick Strupat

@Nick: 这是为了实现互操作性。这是你在这里做的吗？ - Cody Gray

.NET 中的字段对齐属性仅用于通过 P/Invoke 与非托管代码进行交互。 - Adam Maras

一种方法是分配过多的内存，然后只使用最接近对齐部分的下一个部分。例如，如果您在0x..31处获得一个指针，则向上舍入为0x...40并使用它。（您需要自己考虑额外的大小。） - porges

Answer 1

在一般情况下，无法有用地将一个 .net 对象对齐到 64 位边界，因为即使一个对象最初在 64 位边界上开始，也不能保证它不会被重定位到 32 位的奇数倍。由于某种原因，.net 似乎认为强制数组内包含大于一千个 double 值的向大对象堆分配空间是值得的，大对象堆总是 64 位对齐但是表现却很差，然而并没有提供有用的手段来请求其他对象的 64 位对齐方式，尽管这样做应该不难或不会过于昂贵（在 gen0 中上调对象大小；当将对象移动到更高的代数时，成对处理奇数大小的对象）。

- supercat

Answer 2

更正 -- 您需要创建一个P/Invocable DLL，然后调用它来执行aligned_malloc函数。以下是示例C++代码：

#include <malloc.h>
extern "C" {
__declspec(dllexport) void* alMlc(size_t size, size_t alginment) {
    return _aligned_malloc(size,alginment);
}
}

C# 代码（假设您创建的DLL名为mallocer.dll）：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
namespace ConsoleApplication7
{
    class Program
    {
        [DllImport("mallocer.dll", CallingConvention=CallingConvention.Cdecl)]
        static extern IntPtr alMlc(int size, int alignment);
        static void Main(string[] args)
        {
            unsafe
            {
                //分配64字节的非托管内存，精确对齐到64字节
                char* str = (char*)alMlc(64,64).ToPointer();
                str[0] = 'H';
                str[1] = 'i';
                str[2] = '!';
                str[3] = '\0';
Console.WriteLine(System.Runtime.InteropServices.Marshal.PtrToStringAuto(new IntPtr(str)));
}
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

- bbosak

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分配64字节的非托管内存，将其转换为char*类型，设置一些文本，并将其打印到屏幕上。确切地说，str变量被分配了64个字节的空间。 - bbosak

64字节对齐于64字节。 - bbosak

如果您使用的是64位CPU，int类型可能会变成long。 - bbosak

对于之前的评论感到抱歉：将数据对齐到64字节边界的原因可能是为了在后续调用AVX512指令时更加高效。如果我的记忆没有出错，以下断言可能完全不正确，而且我对此的记忆也有很大的潜在错误性，即CPU必须将非512位对齐的SIMD数据重新对齐到512位才能调用任何SIMD指令，从而破坏任何潜在的性能提升。对于AVX256（32字节对齐）等情况也是如此。 - CJPN