Discussion :

[bewwys]

Bonjour,

pouvez-vous m'expliquer c'est quoi l'alignement des données en mémoire ?

Je ne comprends pas pourquoi l'adresse doit être aligné avec le type auquel elle appartient. Par exemple un type int ne pourra avoir comme adresse que des multiples de ce type.

ou encore souvent pour représenter le RGB en informatique on le code sur 32 bits pour avoir 8 bits de padding donc RGB(X) et donc être aligné sur la frontière 4 bytes. (d'ailleurs qu'est-ce-que cela veut dire être aligné sur une frontière n bytes ?).

En investiguant le code memchr de la glibc, je me rends compte aussi qu'il aligne l'adresse sur une frontière longword (32 bits).

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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/* Handle the first few bytes by reading one byte at a time.
     Do this until CHAR_PTR is aligned on a longword boundary.  */
  for (char_ptr = (const unsigned char *) s;
       n > 0 && (size_t) char_ptr % sizeof (longword) != 0;
       --n, ++char_ptr)
    if (*char_ptr == c)
      return (void *) char_ptr;

Je suppose qu'ils font cela pour pouvoir travailler sur 4 octets à la fois au lieu de 1 octet.

J'ai vraiment du mal à visualiser l'alignement des données.

Merci de votre réponse.

[Kannagi]

Ce n'est pas une contrainte du langage C , mais souvent celui du processeur

[dalfab]

La mémoire est constituée de "mots" auxquels le microprocesseur accède par une "adresse".
Sur les processeurs actuels, un mot est souvent constitué de 64 bits soit 8 octets successifs.
Si un int était à l'adresse 5, donc il serait composé des octets d'adresses 5 6 7 et 8. Pour le lire le processeur devrait accéder à 2 mots (1er en : 0 1 2 3 4 5 6 7 et 2nd en : 8 9 10 11 12 13 14 15) c'est possible mais complexe. La plupart des processeurs imposent donc que certaines données doivent être à des adresses garantissant qu'elles ne seront pas à cheval sur des "mots" mémoire.
D'où le plus souvent :

• char : aucune contrainte par définition
• short : doit être aligné 2
• float : doit être aligné 4
• long long et double : doivent être alignés 8.
• int et long : ça dépend du processeur doivent être alignés 4 ou 8.

[foetus]

On me corrigera, mais l'alignement intervient lorsqu'on déclare un bloc de variables et en particulier avec une structure.

Le problème c'est la taille finale . Lorsqu'on définit une structure souvent il faut qu'elle ait la bonne taille dans des contexte comme le réseau, les collections par exemple, et on ne veut pas l'embonpoint dû à l'alignement.

[Bktero]

Non, l'alignement n'est pas une contrainte uniquement pour les tableaux ou les structures. C'est plutôt l'inverse : pour respecter des contraintes d'alignement (valables même pour une "variable simple"), le padding apparait dans les structures.

A noter aussi que certains processeurs interrompent le programme en cas d'accès non alignés. Par un exemple sur un ARM Cortex-M0, un code comme celui-ci peut ou pas planter, selon comment array aura été aligné :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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void process(void* array)
{
    int* p = (int*) array;
    *p = 666; // boum potentiel!
}
 
int main(void)
{   
    char array[71];
    process(array);
}

[bewwys]

Ok, donc en résumé l alignement des données est une contrainte du cpu, ça garanti de pouvoir accéder aux données en une fois et donc de s'assurer que les données ne se trouvent pas a cheval sur un autre mot.

Non, l'alignement n'est pas une contrainte uniquement pour les tableaux ou les structures. C'est plutôt l'inverse : pour respecter des contraintes d'alignement (valables même pour une "variable simple"), le padding apparait dans les structures.

A noter aussi que certains processeurs interrompent le programme en cas d'accès non alignés. Par un exemple sur un ARM Cortex-M0, un code comme celui-ci peut ou pas planter, selon comment array aura été aligné :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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void process(void* array)
{
    int* p = (int*) array;
    *p = 666; // boum potentiel!
}
 
int main(void)
{   
    char array[71];
    process(array);
}

Est ce que le compilateur ne peut pas aider a aligner dans ce cas la ?

[Sillimon]

Est ce que le compilateur ne peut pas aider a aligner dans ce cas la ?

Je crois bien qu'il le fait. Mais il peut être parfois nécessaire de faire ça manuellement.