配列は、含まれている型と比較してC++でどのように整列されていますか？

Question

TのタイプがNバイトである必要があるとします。今、私はタイプTの配列を宣言：

T array[size]; 

配列はタイプTと同じアライメント要件を持っているのでしょうか、それは他の配置要件を持っているのだろうか？

Answer 1

はい、位置合わせ要件が同じでなければなりません。明らかに、Tの配列は少なくとも少なくとも1つの同じくらい厳密に整列されていなければならず、さもなければ最初のメンバーが正しく整列されないでしょう。配列が要素型よりも厳密に揃えられないという事実は、配列がと連続していることを示す標準セクション8.3.4に従います。要素サブオブジェクトが割り当てられています。配列のこの配列を考える：

sizeの値は、二つの配列 a[0]と a[1]間に「余分な」パディングが存在しないことができるものは何でも

T a[2][size]; 

そうでなければ、これはcontiguosly割り当て要件に違反します。

同等に、私たちは、(char*)&a[1] == (char*)&a[0] + sizeof(a[0])とsizeof(a[0]) == sizeof(T[size]) == size * sizeof(T)を知っています。これがどんなsizeにも当てはまるので、Tオブジェクト（適切なアドレス空間が与えられている）に対して適切に整列されている任意のアドレスにTの配列を配置することが可能でなければならない。

Answer 2

配列の配置要件は配列要素の配列要件と同じであると私は考えている。

明らかに、配列の開始は、少なくとも最初の要素が必要とする厳密に揃えられていなければなりません。そのため、配列の必要条件はそれほど厳しくできません。

配列の先頭アドレスと各要素のサイズには、2番目の要素が十分に整列していなければなりません。これは要素型のサイズに制約を課します。これは、たとえ配列内でその構造体を使用していないとしても、配列を整列させるために構造体の最後にパディングを導入できることを意味します。しかし、より厳密なアライメントを行う必要はありません。

誘導によって、最初の2つがOKであれば、それ以降の要素はOKなので、配列にはその要素と同じ位置合わせ要件が必要です。

スペックの引用はうまくいくはずです。

Answer 3

ルールは同じですが、解釈が混乱する可能性があります。

私は、配列の各要素が同じサイズであるため、最初の要素を整列するだけで自動的に残りの部分が整列するため、要素間にパディングはありません。

これは、単純な配列の場合には当てはまりますが、複雑なシナリオでは当てはまりません。

アレイのストライドは、要素サイズより大きくてもよい。すなわち、個々の要素間にパッドが存在する可能性がある。

以下はその良い例ThreeBytesWide配列の各要素は、4バイト境界に整列することができ

struct ThreeBytesWide { 
    char a[3]; 
}; 

struct ThreeBytesWide myArray[100]; 

source - stride wikipedia

ある

編集：、コメントで言及のを詳述したよう個々の要素間にパッドを有するのは、要素自体が3バイトと言い、4バイト境界に位置合わせされている場合である。

Answer 4

オブジェクトの配列は連続している必要があるため、オブジェクトの間にはパディングはありませんが、オブジェクトの末尾にパディングを追加できます（ほとんど同じ効果が得られます）。 C++ Data Member Alignment and Array Packing

#include <iostream> 

__declspec(align(32)) 
struct Str1 
{ 
    int a; 
    char c; 
}; 

template<typename T> 
struct size 
{ 
    T arr[10]; 
}; 


int main() 
{ 
    size<Str1> b1; 

    std::cout << sizeof(Str1) << std::endl; // prints 32 
    std::cout << sizeof(b1) << std::endl; // prints 320 

    std::cin.ignore(); 
    return 0; 
} 

参照：

1. Data alignment in C++, standard and portability
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/83ythb65.aspx