我可以使用 std::align 来验证给定指针的对齐方式吗？

Question

以下函数模板尝试在字节数组中定位对象。 我们可以假设参数

buffer

“通常”持有给定类型的对象，但我需要针对可能的错误进行诊断（断言检查）。

template <typename T>
T* get_object_from_buffer(std::uint8_t* buffer, std::size_t size)
{
    // EDIT: This constraint was missing in original version of the question.
    if (size != sizeof(T))
    {
        // Invalid usage of the function.
        return nullptr;
    }
    
    void* tmp_buffer = buffer;
    if (nullptr != std::align( alignof(T),
                               sizeof(T),
                               tmp_buffer,
                               size ) )
    {
        return reinterpret_cast<T*>(buffer);
    }
    else
    {
        // Caller can check returned pointer to implement diagnostic reactions
        return nullptr;
    }
}

问题：

1. 是否允许（并且便携）使用

   std::align

   来执行此操作？

2. 您是否看到更好的解决方案 - 更健壮、更优雅？

条件：

• 该功能将在嵌入式系统上使用。 因此，一些关于 PC 平台上 std::align 使用的 google 搜索结果不适用。

• 缓冲区由如下函数填充：

      template <typename T>
      std::pair<std::uint8_t*, std::size_t> put_object_into_buffer(T* object)
      {
          return std::pair<std::uint8_t*, std::size_t>(
                          reinterpret_cast<std::uint8_t*>(object),
                          sizeof(object)
                      );
      }
  

  在 put/get 函数之间，我必须通过一个不是的库传递缓冲区 了解用户定义的类型，例如

  T

  。

---

编辑/更新：

uint8_t*

和

size_t

的缓冲区表示仅用于保存单个

T

对象。原始问题帖子中缺少此内容。 我添加了检查，确保

size

参数实际上与对象的大小匹配。

如果没有此检查，

std::align()

可以轻松地在

T*

中找到对齐的

buffer

，因此该标准不再相关。 感谢 Ted Lyngmo 指出了这一点！

Answer 1

答案受到@Ted Lyngmo 的评论启发 - 请参阅问题评论

• 针对

  size == sizeof(T)

  的检查至关重要。

  否则

  std::align()

  不会回来

  nullptr

  每当

  size

  超出未对齐的

  buffer

  指针时 允许放置整个、对齐的

  T

  实例 介于

  &(buffer[0])

  和

  &(buffer[size-1])

  之间。

• 在错误情况下使用

  nullptr

  函数返回值， 没有必要区分

  buffer

  和

  tmp_buffer

  如果返回值是

  std::align()

  的类型转换。

  那么，函数可以缩短：

  template <typename T>
  T* get_object_from_buffer(std::uint8_t* buffer, std::size_t size)
  {
      if (size != sizeof(T))
      {
          // Invalid usage of the function.
          // Caller shall check returned pointer to implement diagnostic reactions
          return nullptr;
      }
      else
      {
          void* tmp_buffer = buffer;
          return reinterpret_cast<T*>(std::align(alignof(T), sizeof(T), tmp_buffer, size));
      }
  }
  

  甚至

   template <typename T>
   T* get_object_from_buffer(std::uint8_t* buffer, std::size_t size)
   {
       // Caller shall check returned pointer against 'nullptr' to implement diagnostic reactions
       return reinterpret_cast<T*>(
               size == sizeof(T) 
                   ? std::align(alignof(T), sizeof(T), buffer, size) 
                   : nullptr);
   }