我希望使用C++11的std::aligned_alloc，但不幸的是在Microsoft Visual Studio 2013中不可用。
因此，我考虑自己实现aligned_alloc。一个实现应该长什么样呢？例如下面的代码无法编译，因为它不能将void*转换为void*&。
template<typename T>
T* aligned_alloc( std::size_t size, std::size_t align )
{
T* ptr = new T[size + align];
std::align(align, size, reinterpret_cast<void*>(ptr), align + size);
return ptr;
}
免责声明: 我并没有彻底测试这段代码。
void* aligned_alloc(std::size_t size, std::size_t alignment){
if(alignment < alignof(void*)) {
alignment = alignof(void*);
}
std::size_t space = size + alignment - 1;
void* allocated_mem = ::operator new(space + sizeof(void*));
void* aligned_mem = static_cast<void*>(static_cast<char*>(allocated_mem) + sizeof(void*));
////////////// #1 ///////////////
std::align(alignment, size, aligned_mem, space);
////////////// #2 ///////////////
*(static_cast<void**>(aligned_mem) - 1) = allocated_mem;
////////////// #3 ///////////////
return aligned_mem;
}
void aligned_free(void* p) noexcept {
::operator delete(*(static_cast<void**>(p) - 1));
}
解释:
如果对齐方式小于 alignof(void*)，那么就将其调整为该值，因为我们需要存储一个（正确对齐的）void*。
我们需要 size + alignment - 1 字节来确保我们可以在其中找到一个具有正确对齐方式的大小为 size 的块，再加上额外的 sizeof(void*) 字节来存储由 ::operator new 返回的指针，以便稍后可以释放它。
我们使用 ::operator new 来分配这段内存，并将返回的指针存储在 allocated_mem 中。然后，我们将 allocated_mem 加上 sizeof(void*) 字节，并将结果存储在 aligned_mem 中。此时，我们还没有对其进行对齐。
在 #1 点，内存块和两个指针的情况如下：
aligned_mem (not actually aligned yet)
V
+-------------+-----------------------------------------+
|sizeof(void*)| size + alignment - 1 bytes |
+-------------+-----------------------------------------+
^
allocated_mem points here
std::align 调用会调整 aligned_mem 以获取所需对齐方式。在第 2 步，它现在看起来像这样：
aligned_mem (correctly aligned now)
V
+---------------------+---------------------------------+
| extra space | at least size bytes |
+---------------------+---------------------------------+
^
allocated_mem points here
因为我们从allocated_mem之后的sizeof(void*)字节开始，所以“额外空间”至少为sizeof(void*)字节。此外，aligned_mem对于void*是正确对齐的，因此我们可以在其前面存储一个void*。在第3点时，内存块看起来像这样：
aligned_mem (returned to caller)
V
+---------------+-----+---------------------------------+
| | ^ | at least size bytes |
+---------------+--+--+---------------------------------+
^ |
allocated_mem value of allocated_mem
points here stored here
对于aligned_free而言，它只是读取存储在那里的指针，并将其传递给::operator delete。
aligned_alloc 会在其返回值所指向的内存块前面存储 ::operator new 返回的指针。接着，aligned_free 只需读取该指针并将其传递给 ::operator delete 即可。 - T.C.
new，它会调用构造函数。使用::operator new来分配内存。返回一个void *，不要对其进行模板化处理。 2）您需要分配额外的内存来存储由::operator new返回的原始指针，以便稍后进行释放。 3）Windows 拥有_aligned_malloc函数。 - T.C.void*明确表示您正在返回已分配的存储空间，而不是构造对象。这些是应该分别处理的不同事物。 - T.C.std::aligned_storage是你需要的。 - TNA::operator new还是std::malloc都会返回一个适用于任何数据类型的指针。 - user3810155