在C++11中，我可以在哪里使用alignas()？

Question

在C++11中，我可以在哪里使用alignas()？

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为了标准化我的代码并使其更具可移植性，我进行了替换。

#ifdef __GNUC__
typedef __attribute__((aligned(16))) float aligned_block[4];
#else
typedef __declspec(align(16)) float aligned_block[4];
#endif

随着

typedef float alignas(16) aligned_block[4];

C++11中出现了该问题。但是gnu(4.8)不喜欢它，而是抱怨。

test.cc:3:9: warning: attribute ignored [-Wattributes]
  typedef float alignas(16) aligned_block[4];
                ^
test.cc:3:9: note: an attribute that appertains to a type-specifier is ignored

然而，clang 3.2不会创建任何警告（即使使用-Weverything -Wno-c++98-compat -pedantic）。因此，我想知道我的代码是否正确，更一般地说，alignas()可以放置在哪里以及不能放置在哪里。

编辑（Apr 2013）：

有关标准的相关文章是7.6.2，特别是7.6.2.1

对变量或类数据成员可以应用对齐指定符，但不得应用于位域、函数参数、catch子句的形式参数（15.3）或使用register存储类说明符声明的变量。对齐指定符还可以应用于类或枚举类型的声明。带省略号的对齐指定符是一个包扩展（14.5.3）。

如Red XIII已经挖掘出来的那样。然而，我不够专业，不知道这对我上面的测试意味着什么。

如果clang接受我的属性这一事实有任何意义，也许值得提到的是，当尝试使用using指令而不是typedef时，clang也会发出警告。并且，与本问题早期版本中的一种陈述相反，gcc不仅会发出警告，而且确实忽略了我对齐的意愿。

- Walter

你是否在使用 gcc -std=c++11 选项？ - iefserge

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该命令为编译C++代码所用，其中-std=c++11表示使用C++11标准进行编译，-Wextra、-Wall、-pedantic为编译时的警告选项，可以检查代码中可能存在的问题。 - Walter

4个回答

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您不能对 typedef 应用对齐方式。在 C++ 的对齐规范模型中，对齐是类型本身的不可分割的一部分，而 typedef 不会创建一个新类型（它只提供现有类型的新名称），因此在 typedef 声明中应用对齐规范是没有意义的。

根据 [dcl.align] (7.6.2)p1 ：

对齐规范 可以应用于变量或类数据成员[...]中。 对齐规范 也可以应用于类的声明或定义（在详述类型说明符(7.1.6.3)或类头(Clause 9)中，分别）和枚举的声明或定义（在 不透明的枚举声明 或 枚举头 中，分别（7.2）。

这些是标准规定可以应用对齐规范（alignas(...)）的唯一位置。请注意，这不包括 typedef 声明或 别名声明。

根据 [dcl.attr.grammar] (7.6.1)p4：

如果适用于某个实体或语句的 属性说明符序列 包含不允许应用于该实体或语句的属性，则程序无效。

这种措辞旨在适用于alignas以及可能出现在属性说明符序列中的其他形式的属性，但在从对齐切换为不同类型的属性说明符序列时未正确更新。

因此：您使用alignas的示例代码应该是有问题的。C ++标准目前并没有明确说明这一点，但它也不允许使用，因此它目前会导致未定义行为（因为标准未定义任何行为）。

- Richard Smith

1

正如我的回答所解释的那样，在C++的对齐模型中，这是没有意义的事情。对齐是类型的基本部分，不能更改。typedef仅为现有类型提供新名称，因此其对齐要求与类型相同。 - Richard Smith

1

嗯，我刚刚查看了我的代码（需要定义对齐类型的代码），发现我没有使用alignas，而是在clang和gcc中使用__attribute__((align(K)))，在icpc中使用__declspec(align(K))。因此，这意味着你关于C++的说法是正确的。然而，我不同意你的说法，认为这不是一件有意义的事情——毕竟这些扩展功能确实有用。也许你可以编辑你的答案，使它更清楚地表明这不是typedef的问题，而是将alignas应用于类型的问题。 - Walter

1

请注意，我说的是在C++的对齐模型中这样做是没有意义的。在GCC的模型中，这是有意义的，其中typedef上的对齐会给你一个相同但不同的类型（这在各种方面都是错误和不连贯的，但在常见情况下可以工作）。 - Richard Smith

3

我仍然不同意你在这里强调“typedef”的观点。如果你想使用AVX，必须能够定义一个类型，它是一个包含8个浮点数的数组，对齐到32字节或包含4个双精度浮点数的数组，以相同的方式对齐。这在C ++中是不允许的，因此需要使用扩展功能。typedef的问题仅出现在需要给该类型命名短名称的情况下，但这并不是将对齐应用于类型的例子。 - Walter

如果您想使用标准的功能来定义AVX兼容类型，可以使用struct。但通常情况下，如果您正在使用AVX，则需要使用特定于实现的扩展，例如vector属性。特定于实现的扩展不必遵循C++标准所设定的先例，因此如果他们愿意（并且通常会这样做），它们可以在typedef上允许这些东西。 - Richard Smith

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C++11标准草案中（http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2012/n3337.pdf）对此有所说明（对齐说明符的形式为 alignas ( assignment-expression )）：

7.6.2 对齐说明符 [dcl.align] 1 对齐说明符可以应用于变量或类数据成员，但不得应用于位域、函数参数、catch子句的形式参数（15.3）或使用register存储类说明符声明的变量。对齐说明符还可以应用于类或枚举类型的声明。带有省略号的对齐说明符是一个包扩展。

我找到了这个原始提案（http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2005/n1877.pdf），其中提到：

对齐说明符不成为类型的一部分，但可以创建具有对齐成员变量的类类型。

并给出了以下示例：

// Wrong attempt: Listing 6)
typedef double align_by<0x10000> hwDoubleVector; // Error!
Void clear(hwDoubleVector &toClear, unsigned size);

看起来在使用 typedef 时是非法的。

- iefserge

2

谢谢你的努力，但这不是我要找的答案。原始提议的文本显然不允许我的构建。但它是来自2005年，不是标准。 - Walter

以防万一，这里是提案的参考链接：http://www.stroustrup.com/C++11FAQ.html#align - iefserge

-1

尝试：

typedef float alignas(16) aligned_block[4];

- Red XIII

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Daniel Frey · Accepted Answer

我认为你只是放错了alignas的位置。如果你把它直接放在标识符之后，无论是GCC还是Clang都能够理解并应用对齐：

typedef float aligned_block alignas(16) [4];
typedef float aligned_block [4] alignas(16);

如果你使用using，这也是正确的，而且区别也更加明显。这里有两个版本，GCC不接受（警告，忽略对齐）：

using aligned_block = float alignas(16)[4];
using aligned_block = float[4] alignas(16);

这是被接受的答案：

using aligned_block alignas(16) = float[4];

我认为GCC适用于typedef。通过alias-declaration可以引入typedef-name。在using关键字后面的identifier成为typedef-name，而跟随identifier的可选的attribute-specifier-seq与该typedef-name相关联。它的语义与如果由typedef指定符引入的相同。对于typedef的规则遍布几个段落，包括在§8.3/1的末尾，其中你可以找到：“在declarator-id之后跟随的可选的attribute-specifier-seq与声明的实体相关。”更新：上述答案集中在alignas必须放置的位置上，而不是其确切含义。考虑以下例子。一个alignment-specifier可以应用于变量或类数据成员，但不得应用于位字段、函数参数、exception-declaration(15.3)或使用register存储类别说明符声明的变量。可以在类的声明或定义（分别在elaborated-type-specifier（7.1.6.3）或class-head（第9条）中）以及枚举的声明或定义（分别为opaque-enum-declaration或enum-head，如7.2所述）中应用一个alignment-specifier。带有省略号的alignment-specifier是一种包扩展（14.5.3）。它列出了可以明确应用的情况和不能明确应用的情况。上述问题的示例都不是这种情况。人们还可以认为由typedef或using创建的类型别名作为别名类型的一部分携带了对齐规范。然后可以使用此别名创建变量等，如7.6.2p1所允许，但不能创建带有register等的变量。从这个意义上讲，我认为属性说明符以延迟的方式应用（在7.6.2的意义下），因此当在语法上正确的位置放置对齐规范时，OP的示例仍然有效。