如何確保 AVX 載入/儲存操作的記憶體正確對齊？

AVX 載入/儲存作業的對齊注意事項

使用 AVX 暫存器時，考慮記憶體對齊至關重要。在提供的程式碼範例中，嘗試將 256 位元 YMM 暫存器儲存到未對齊的記憶體位置時會出現對齊問題。

使用未對齊的載入/儲存操作

此問題的解決方法是使用_mm256_loadu_ps 和_mm256_storeu_ps，它們是專門的內部函數專為未對齊的負載和存儲而設計。雖然這些操作的效能可能不如對齊操作，但它們可確保資料完整性並防止因對齊違規而導致的崩潰。

確保靜態和自動儲存的對齊

如果資料儲存在靜態或自動變數中，可以使用alignas說明符強制對齊。例如，alignas(32) float arr[N]；確保 arr 對齊到 32 位元組。

對齊的動態分配

對於動態分配，C 17 提供了對齊的 new 和 delete 運算符，它們以指定的對齊方式分配記憶體。或者，可以使用 std::aligned_alloc 函數來分配對齊記憶體。

替代分配選項

其他對齊動態分配的選項包括：

• 使用Intel 內部函數庫中的_mm_malloc （儘管分配的內存無法使用免費）。
• 使用 POSIX 標準中的 posix_memalign，但要注意其局限性和笨重的介面。

避免不可移植的實踐

建議避免使用指針算術和手動對齊邏輯，因為這些技術不可移植，可能導致記憶體錯誤。

結論

透過了解AVX 載入/儲存操作的對齊要求並利用可用的工具和技術來對齊記憶體分配，您可以防止對齊問題並確保高效可靠的程式碼執行。

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