Question

用malloc()函数动态分配内存的方式重新写一个函数,实现内存地址的32位字节对齐??

这是一次面试时候一位面试官问到的问题，当时纠结了很久都没得到一个靠谱的答案！！哪位大神帮帮忙看一下怎么做，说一下大概思路！最好写程序实现！！谢谢啊！！！

Answer 1

首先给出最简单简介方案：CRT中本来就有个函数，叫 _aligned_malloc，他能实现各种内存对齐，如果在实际的项目中，使用微软给你提供的函数是最高效和安全的。面试的时候你能报出这个函数，可以看出你是一只C++老鸟。
其次给出一个方案，能在面试这样短暂的时间内给出答案的---用CRT的malloc作个二次开发，代码如下：
void* myMalloc_4Bytes_align(size_t sz)
{
if(sz <= 0) {
return NULL;
}
unsigned char* pSystemPointer = (unsigned char* )malloc(sz + 3);
if(NULL == pSystemPointer) {
return NULL;
}
size_t offset = 4 - (((unsigned int)pSystemPointer ) % 4);
return pSystemPointer + offset;
}
既然别人没有问题怎么free，这个问题是简单的，如果要你自己free，你只需要加入一个全局的数据结构，这个数据结构记录一组这样的映射关系：<myMalloc_4Bytes_align返回的指针, myMalloc_4Bytes_align中malloc返回的指针>，有了这个记录，当free(Pointer)的时候，安如下步骤即可：
1 查找上述数据结构中所有的项，如果某一项的第一个数据等于Pointer，执行第二部。
2 如果有，删除这个Pointer对应的第二项，同时在数据结构中删除1中查找到的项。
俺估计，对于面试而言，方案2是最佳选择。因为重写系统的内存分配函数，是一个庞大而复杂的工作，不可能在短短的面试中说清楚。方案2是能在几分钟内拿出结果的。
注： 124812497的方案，只实现了每次分配的内存数是4字节的整数倍，并没有实现内存安4字节对齐（malloc返回的地址总是4字节的整数倍）

Answer 2

一楼的两个哥们对话太有意思了~一楼回答是正确的，1个字节就是8位，32位为4个字节，
char *p = (char *)malloc(4);（等号左面可以使int * 或 struct *什么的），一个malloc（1）分配一个字节8位。

Answer 3

先确认一下是地址对齐还是size对齐。
例如 p=malloc(size); 要求p的值是4字节对齐？

还是说要求size值是4字节对齐？

追问

都要对齐！

追答

int size2=0;
void *p=NULL,*temp_p=NULL;

size2=size+(size%4) ? 4:0＋4;//目的是先实现size的4字节对齐，再增加4个字节用于后面可能出现的指针调整
temp_p=(void *)malloc(size2);
p = temp_p+temp_p%4;//确保指针是4字节对齐的

释放内存时用temp_p，操作内存时用p

Answer 4

他的意思应该是模拟内存分配和回收，严蔚敏的书上有详细介绍，不知道有没有别的要求，如果没有可以用目录表,这个比较简单。先定义一个数组，把数组占的空间用来模拟内存分配和回收。
另外对于字节对齐，如果用户申请的内存大小不是4的倍数，给它凑成4的倍数。

追问

他的意思是说保证所有数据类型的数据地址都满足32位字节对齐，不管char、int、float之类的数据都满足32位字节对齐！

追答

如果是结构体只知道size是不够，必须知道每一个成员的类型，才知道给它分配多少内存，除了double以外，其他类型都分配4字节.

追问

32位字节对齐怎么搞？

追答

只要是4的倍数就是32位字节对齐了，比如char *p;
p = malloc(size) //需求是1字节，给它分配4字节。

追问

是4的倍数就是32位字节对齐？
32位字节对齐的意思不是要32的倍数吗？

追答

4个字节就是32位，肯定是32的倍数啊。

追问

32位字节对齐不是32字节对齐的意思吗？难道是我理解错了？

追答

到底是32位还是32个字节
32位字节这代表什么。

追问

我就是想问你32位字节代表什么意思，我当初的理解就以为是32个字节？不知道你怎么看？

追答

没有这样的说法，应该是32位即4个字节，它的意思应该是和机器字长对齐。
如果是32字节对齐，申请一个字节，难道要分配32字节吗，那太浪费空间了，不合情理。

追问

额，我也觉得应该是这个意思，因为上次面试的时候我的总体思路就是说：
对于一个变量，给它分配地址的时候，起始地址和长度都要被32整除，前提就是要实现32位（4字节）对齐，当时就围绕这个说了很久！如果我的思路错了的话我想他应该早就打断我了！

追答

派生类那个问题也是你提的吧，我也回答了。

追问

呵呵，多谢你啊，这么耐心，那个问题挺纠结的，到现在还没弄出一个明确的结果！

追答

我自学编程一年了，打算过完年去找工作，从没面试过，压力大啊。