alignas指定子は 'new'で動作しますか？

Question

私の質問はかなり単純です。

alignas指定子は 'new'で使用できますか？つまり、構造体が整列するように定義されている場合、新しい構造体が割り当てられると整列されますか？

Answer 1

タイプの配置が過ぎていない場合は、デフォルトのnewが有効になります。 「オーバーライドされた」とは、alignasで指定したアラインメントがalignof(std::max_align_t)より大きいことを意味します。デフォルトのnewは、偶然によって多少なりとも整列していないタイプでも動作します。デフォルトのメモリアロケータは、常にアラインメントがalignof(std::max_align_t)に等しいメモリを割り当てます。

あなたのタイプのアライメントがオーバーアライメントされている場合は、不運です。デフォルトのnewもグローバルnew演算子も、タイプに必要な配置を知ることはできず、それに適したメモリを割り当てるだけではありません。このケースを助ける唯一の方法は、クラスのoperator newをオーバーロードすることです。クラスのアライメントにalignofを照会することができます。

もちろん、このクラスが別のクラスのメンバーとして使用されている場合は、これは役に立ちません。その他のクラスもまたoperator newをオーバーロードしない限り。したがって、new pair<over_aligned, int>()のような単純なものは機能しません。

operator new/deleteのオーバーロードが割り当てられるタイプのalignofを持つことによって、（受け入れられた）C++ 17の提案では、support for dynamic allocation of over-aligned typesが追加されます。これは、最大整列型よりも小さい整列もサポートします。したがって、メモリアロケータは必ずalignof(std::max_align_t)に整列されたメモリを返す必要はありません。

つまり、コンパイラはが必要です。オーバーライドされた型をまったくサポートするには、が必要です。

Answer 2

いいえ、それはありません。構造体は要求された配置にパディングされますが、配置されません。しかし、これがallowed in C++17になる可能性があります（このC++ 17の提案が存在するということは、これがC++ 11ではうまくいかないことを証明するはずです）。

私はこれがいくつかのメモリアロケータで動作するように見えましたが、それは純粋に幸運でした。例えば、メモリアロケータの中には、アロケータの最適化として要求されたサイズ（最大4KB）の2の累乗にメモリアロケータを合わせるものがあります（メモリの断片化を減らし、以前に解放されたメモリなどを再利用しやすくする） 。しかし、私がテストしたOS X 10.7とCentOS 6システムに含まれている新しい/ mallocの実装は、これをしておらず、次のコードで失敗します：

#include <stdlib.h> 
#include <assert.h> 

struct alignas(8) test_struct_8 { char data; }; 
struct alignas(16) test_struct_16 { char data; }; 
struct alignas(32) test_struct_32 { char data; }; 
struct alignas(64) test_struct_64 { char data; }; 
struct alignas(128) test_struct_128 { char data; }; 
struct alignas(256) test_struct_256 { char data; }; 
struct alignas(512) test_struct_512 { char data; }; 

int main() { 
    test_struct_8 *heap_8 = new test_struct_8; 
    test_struct_16 *heap_16 = new test_struct_16; 
    test_struct_32 *heap_32 = new test_struct_32; 
    test_struct_64 *heap_64 = new test_struct_64; 
    test_struct_128 *heap_128 = new test_struct_128; 
    test_struct_256 *heap_256 = new test_struct_256; 
    test_struct_512 *heap_512 = new test_struct_512; 

#define IS_ALIGNED(addr,size) ((((size_t)(addr)) % (size)) == 0) 

    assert(IS_ALIGNED(heap_8, 8)); 
    assert(IS_ALIGNED(heap_16, 16)); 
    assert(IS_ALIGNED(heap_32, 32)); 
    assert(IS_ALIGNED(heap_64, 64)); 
    assert(IS_ALIGNED(heap_128, 128)); 
    assert(IS_ALIGNED(heap_256, 256)); 
    assert(IS_ALIGNED(heap_512, 512)); 

    delete heap_8; 
    delete heap_16; 
    delete heap_32; 
    delete heap_64; 
    delete heap_128; 
    delete heap_256; 
    delete heap_512; 

return 0; 
}