为什么在C11中没有对齐的calloc函数

Question

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C11标准添加了aligned_alloc函数，用于分配未初始化的对齐内存。标准还包括calloc函数，用于分配已初始化为零但仅将其对齐到最大类型大小的内存。

为什么C11标准没有包含一个aligned_calloc函数，该函数分配对齐的零初始化内存?

我知道您可以使用memset对结果进行初始化以获得初始化的内存，但是calloc函数在某些操作系统上非常有用，因为内核提供的内存通常必须出于安全原因已经被初始化为零（并对齐到页面大小）。 calloc可以利用这一点避免重复初始化。

此外，一些操作系统（例如Linux）提供以写入副本方式的内存，与calloc一起使用可构建基本稀疏数据结构。在aligned_alloc的结果上进行初始化memset会破坏此属性。

在我看来，尽管这些优势不具可移植性，但应足以具备第二个对齐分配函数。

- jtaylor

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可能是因为设计是决定包含什么和排除什么的艺术，而这个功能没有达到标准（尽管许多可疑用途的函数都有）。无论如何，没有任何阻止任何实现提供它并使其更有可能被纳入下一个标准。 - Deduplicator

不仅任何系统都可以自由提供aligned_calloc，而且您可能已经可以在许多系统上通过映射/dev/zero来模拟功能，这不应立即导致内存被提交。 - Pascal Cuoq

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当然，您也可以通过使用分配器返回自定义calloc的偏移量来对齐它，但是与aligned_alloc和posix_memalign分配的内存不同，您无法将此内存传递给free。但是我想知道除了为了纯洁度而最小化新功能数量之外，是否有省略的原因。 - jtaylor

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如果你要像Pascal建议的那样使用mmap，你只需要使用mmap(MAP_ANONYMOUS)而不是打开/dev/zero并映射它。 - Peter Cordes

1个回答

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- hanumantmk · Accepted Answer

我能提供的最佳猜测是，aligned_calloc 明确违反了 C1X 议定书的一个目标：

与 C9X 不同，伦敦会议上的共识是，不应有任何发明，没有例外。只有那些历史悠久并被商业实现广泛使用的功能才应该考虑。此外，必须小心地将这些功能标准化，以使标准和商业实现兼容。

在商业实现中查看时，aligned_malloc 在大多数平台上都是广泛可用且常见的。一个 aligned calloc 将需要在许多平台上提供更多的封装，以提供超过 aligned_malloc() + memset() 组合的功能，因此可以被认为是创新的，因此被忽略了。

这应该是我的最佳猜测。