我想你一定看到過類似這樣的程式碼
((size) + ALIGNMENT - 1) & ~(ALIGNMENT-1))
看字大致意思是要記憶體對齊，但也不明白為為什麼寫成這樣？
在計算機中主存按一個傳送單位(32/64/128位)進行存取，按位元組編址
如果傳送單位為32位，也就意味著第0-3位元組能同時讀寫，第4-7位元組能同時讀寫。
如果需要讀寫3-6位元組的資料，則計算機需要分別讀兩次(0-3 4-7)，無法直接讀取3-6位元組的資料
總而言之，對齊的粒度一定是2的n次方這種形式，在二進位制表示下一定會長成這樣(1後面跟著n個0)：
000100...00
假設我們要分配的變數需要size大小的空間。
要想資料不出現橫跨兩個傳送單位的尷尬情況，我們必須按照傳送單位的整數倍去分配記憶體。
size & ~(ALIGNMENT - 1)
這裡的ALIGNMENT根據自己的需求和硬體平臺變動
現在先假定有宣告
#define ALIGNMENT 4 // 4位元組對齊
(ALIGNMENT - 1)這一塊為0011，取反之後為1100，相當於掩碼，最後兩位會被置為0。這樣就得出來的數一定是ALIGNMENT(本例中是4)的整數倍
現在我們已經知道了~(ALIGNMENT-1)是為了取整
請你算一下如果size=3按照size & ~(ALIGNMENT - 1)來算的話記憶體怎麼分配
0011 & 1100 = 0
這顯然是錯的，所以我們得加上 ALIGNMENT - 1來確保當size<ALIGNMENT時也能得到正確結果。
為什麼不是加上ALIGNMENT呢?
-
~(ALIGNMENT - 1)是把低n位清零，我們將低n位先填滿這樣當size>0時會進行向上取整 -
如果是加ALIGNMENT，當
size=ALIGNMENT時我們會多申請一個記憶體單元
所以最後的表示式為：
((size) + ALIGNMENT - 1) & ~(ALIGNMENT-1))
| size | size & ~(ALIGNMENT - 1) | ((size) + ALIGNMENT - 1) & ~(ALIGNMENT-1)) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 3 | 0(錯誤) | 4 |
| 4 | 8(多分配了不必要的記憶體) | 4 |