libc++ 的 std::basic_string 为什么要使用 16 字节对齐模式？

Question

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在查看 libc++中std::basic_string的实现时，我发现在第1374行（写作时）有以下内容:

enum {__alignment = 16};

这个值用于后续的对齐计算，字符串大小请求会被四舍五入为这个数字的倍数。

我可以理解一些四舍五入是为了避免内存碎片等问题，但是...

我想知道在这里使用硬编码的 16 是否有任何特定的理由，还是仅仅作为一个“好看的”数字而已。

对于64位机器，16 相当于 alignof(std::max_align_t)，这是有一定道理的。但是同样的值在32位体系结构中也用于 __alignment，那么...?

- DevSolar

2

就我所知，我已经在代码库上尝试了“svn blame”命令，或许可以在提交日志中找到一些线索，但是这个问题从@103490“libcxx initial import”开始就一直存在于代码库中... - DevSolar

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在libc++中，堆分配的粒度是多少？它可能高达16个字节吗？ - davidbak

如果我要猜的话，这可能是为了使std::string更加适合simd，从而在其上实现更快的算法。 - user4442671

甚至只是公交友好的。不知道@103490是什么时候（没有足够的动力去查看，我的错，抱歉），但是早期32位实现中是否有流行的机器具有16字节数据总线宽度？我不知道，SPARC可能吗？ - davidbak

@103490 是将（显然已经存在的）libc++源代码导入到llvm仓库中...不知道之前的仓库是否还存在。 :-\ -- 在<memory>或其他地方找不到硬编码的16（除了在<deque>中，这显然与此无关）。 - DevSolar

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1个回答

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原文链接

- Howard Hinnant · Accepted Answer

当我最初设计 <string> 时，libc++ 还没有注定成为开源软件。我只为苹果的平台编写代码。而且苹果的 malloc 总是分配至少16个字节，并以16个字节的倍数进行分配，无论你要求多少（至少在2007年是这样，我最近没有检查过）。

因此，如果最常用的分配器将给您16个字节，那么您可以充分利用它们。

曾经，在几年前的某个时候，我尝试更改分配器API，以便它可以询问分配器有关任何特定请求实际分配了多少内存。但那次尝试失败了。所以下一个最好的办法就是利用先验知识，即代码将要处理的最常见的分配器。