[C++] Memory Alignment - 메모리 배치

메모리 배치

컴퓨터는 한 번에 처리할 수 있는 비트 수를 워드(word)라고 부른다. 만약 컴퓨터가 64비트라면 워드의 크기는 8바이트고,

32비트라면 4바이트이다. 컴퓨터에서 데이터를 한 워드안에 읽어 효율적으로 읽기 위해서 데이터의 크기별로 메모리에

배치한다. 만약 단위가 1이라면 어디에든지 배치가 가능하고, 2라면 2의 배수의 메모리 주소에 배치가 된다.

 

만약 4바이트 정수형(int) 데이터 하나가 워드와 워드 사이에 존재한다면 2번 연산을 해야한다는 문제가 발생한다.

배치 단위 확인하기

비주얼 스튜디오에서 클래스 위에 마우스 커서를 대보면 맞춤(Alignment): 8바이트라고 정적 검사를 통해 보여준다.

IDE에서 확인하는 방법 말고도 소스 코드를 통해 확인하는 방법이 있다.

cout << alignof(int); // output: 4

 

배치 단위 바뀌기

alignas 키워드를 통해 배치를 바꿔 할당시킬 수 있다.

// 구조체 메모리 배치 설정
// 설정할 간격은 멤버의 크기 이상이여야 한다.
struct alignas(2) Test
{
    char c;
    short s;
}

alignas(8) int num = 0; // 8바이트 단위로 배치

cout << boolalpha << (alignof(Test) == 2) << endl; // output: true
cout << boolalpha << ((reinterpret_cast<unsigned long long>(&num) % 8) == 0) << endl; // output: true