使用malloc的c-gcc内存对齐

Question

我有以下结构：

#define M 3
#pragma pack(push)
#pragma pack(1)
struct my_btree_node {
    struct my_btree_node *pointers[M];
    unsigned char *keys[M - 1];
    int data[M - 1];
    unsigned char number_of_keys;
};
#pragma pack(pop)

sizeof(struct my_btree_node)函数为此结构返回一个49字节的值。使用malloc为该结构分配内存是否会返回64字节块，因为在64位系统上，指针是16字节对齐的，还是确实是49字节？

有没有一种方法可以用比16更小的2次方来对齐内存？有没有可能获得应用程序内分配内存的真实大小？

为了节省内存，我想减少填充字节的数量。我的应用程序分配了数百万个这样的结构，我不想浪费内存。

Answer 1

malloc（3）被定义到

malloc()和calloc()函数返回一个指向已分配内存，对于任何内置类型都是适当对齐的。一旦出错，这些函数返回CCD_ 5。CCD_ 6也可以由成功调用大小为零的malloc()，或成功调用调用calloc()，使nmemb或大小等于零。

因此，一致性实现必须返回一个与最大可能机器对齐的指针（对于GCC，它是宏__BIGGEST_ALIGNMENT__）

如果你想要更少，那就执行你自己的分配程序。例如，你可以分配一个char的大数组，然后在里面进行分配。这会很痛苦，可能会更慢（处理器不喜欢未对齐的数据，例如因为CPU缓存限制），也可能不值得（当前计算机有几GB的RAM，所以几百万个几百字节大小的数据块不是什么大不了的事）。

顺便说一句，malloc实际上是在C标准库中实现的（但至少在Linux上，编译器知道这一点，这要归功于GNU glibc头中的__attribute__-s；因此GCC内部的一些内部优化知道并处理对malloc的调用）。

Answer 2

malloc使用内部堆结构。它取决于实现，但可以预期内存是由大量（内部）块分配的。因此，通常不可能通过单个malloc调用来精确分配49个字节。你可以在malloc之上构建一些自己的子系统来实现这一点，但我看不出你为什么想要它

附言：为了减少内存浪费，当你只需要一个结构时，你可以预先分配一个由100个结构组成的数组，然后返回&a[i]，直到所有空闲索引都被浪费掉。由于阵列从不填充，内存浪费将减少约100倍。