C 内存关于字节对齐分配内存 malloc free

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本文探讨了硬件和性能需求下内存对齐的重要性，并提供了一种自定义内存分配方法，通过aligned_malloc和aligned_free函数确保内存地址符合特定对齐要求，以优化CPU访问效率。

一）背景：

硬件原因：有的平台或者特定的硬件对内存访问有对齐要求
性能原因：cpu读取不对齐的内存可能会造成两次读取操作，影响性能

二）代码实现
例：比如要求 8bit 对齐，内存只能是8的倍数
aligned_malloc( 17, 8)；
自己实现代码的关键是怎么存储原始的malloc地址信息，以及怎么得到合适的内存地址

typedef  unsign int u32;

void* aligned_malloc(u32 size, u32 align)
{
    if(align& (align- 1)) //2的倍数
    {
        return NULL;
    }
    else
    {
        //先申请内存 （三部分组成：sizeof(void*)->存放原始需要释放内存地址）
        void *p= malloc(sizeof(void*) + size + align);
        if(pbuff)
        {
            void *pbuf = (void*)((u32)p+sizeof(void*));  //通用做法
            //ANSI C： void*可以指向任何指针，但是不能对其运算，需要转换为具体的类型才能运算
            //GNU C： void*可以指向任何指针，可以运算 默认作为 char* 计算
            void *pa= (void*)(((u32)(pbuf) | (align- 1)) + 1);
            //把原始的分配内存的地址存储起来，以便free的时候调用把所有的内存都释放掉
            ((void**)pa)[-1] = p;
            return pa;
        }
        else
        {
           return NULL;
        }
    }
}
 
void aligned_free(void *p)
{
    //free 会根据 malloc 分配的内存首地址，找到相关管理结构体，根据size等信息来释放 相关内存
    free(((void**)p)[-1]));
}

。。待续