读/写部分分配的对齐内存

Question

关于访问未分配的内存有很多问题，这显然是未定义的行为。 但是接下来的情况呢？

请考虑以下结构，该结构对齐到16个字节，但仅占8个字节：

struct alignas(16) A
{
    float data[2]; // the remaining 8 bytes are unallocated
};

现在，我们通过SSE对齐的加载/存储内在函数访问16个字节的数据：

__m128 test_load(const A &a)
{
    return _mm_load_ps(a.data);
}

void test_store(A &a, __m128 v)
{
    _mm_store_ps(a.data, v);
}

这也是未定义的行为，我应该改用填充吗？

无论如何，由于Intel内在函数不是标准C ++，是否正在访问部分分配但对齐的内存块（不大于对齐的大小）在标准C ++中的未定义行为？

我同时解决了固有情况和标准C ++情况。 我对他们两个都感兴趣。

Answer 1

另请参见在x86和x64的同一页中读取缓冲区的末尾是否安全？ 该问题的阅读部分基本上是该问题的重复部分。

它是根据ISO C ++标准的UB，但我认为像这样的只读访问确实可以安全地（即编译为您期望的asm）在提供Intel内部函数（可以自由定义所需的任何额外行为）的实现上）。 在asm中绝对是安全的，但是风险是，如果优化C ++编译器将UB转换为错误编译的代码，则它们可以证明没有什么可读取的，则可能会引起问题。 关于链接的问题有一些讨论。

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在对象之外书写总是不好的 。 不要这样做，即使您放回了之前阅读的相同垃圾，也是如此：非原子加载/存储对可能是一个问题，具体取决于遵循结构的数据。

唯一可行的方法是在数组中知道接下来会发生什么，并且有未使用的填充。 例如，使用16B写出由3B重叠的3个float结构的数组。 （没有用于过度对齐的alignas ，因此数组将它们打包在一起而不会填充）。

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将3结构float s就大于2个好得多的例子floats 。

对于（2个浮子）本具体例中可以只使用MOVSD做64位零延伸负荷，和MOVSD或MOVLPS做一个的低半部分的64比特存储__m128 。

Answer 2

语言律师对此的回答是“问题无足轻重”。 _mm_load_ps未在标准中定义，并且使用的ASM指令也未在标准中定义。 C ++不处理此问题。

至于第二个问题-从C ++访问未分配的内存显然是未定义的行为。 没有任何对象放置在此内存中，因此您无法访问它。