MSVC对于对齐的结构无法使用stl vector的问题之解决
| 948 views 在CUDA编程中，结构的对齐（alignment）是非常重要的。在我写的CUDA 结构对齐的C++模拟这篇文章中，我介绍了如何在C++里模拟CUDA对结构的内存对齐机制，从而使得我们可以在C++里构造结构，然后传到CUDA里进行处理。但是随后我又遇到一个问题。比如，我们有这么一个对齐了的结构：
template <unsigned int Len, typename ValueType>
struct ALIGN16 Foo
{
ValueType x[Len];
...
};当我们程序里使用了std::vector< Foo<5, float> > v(1);，也就是构造一个内存自管理的数组，并设置其初始大小为1。这段代码在g++里能够正常编译，但当我们用msvc（我用的是vc80）来编译的话，则会遇到报错：
cl /nologo /TP /EHsc /wd4819 /DBOOST_BIND_ENABLE_STDCALL /DBOOST_MEM_FN_ENABLE_S
TDCALL /O2 /MD /I. /c test\base\test_carray.cpp /Fotest\base\test_carray.obj
test_carray.cpp
C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\INCLUDE\vector(694) : error C2719:
'_Val': formal parameter with __declspec(align('16')) won't be aligned
test\base\test_carray.cpp(278) : see reference to class template instant
iation 'std::vector<_Ty>' being compiled
with
[
_Ty=carray_type
]
scons: *** [test\base\test_carray.obj] Error 2
scons: building terminated because of errors.我们搜索STL vector的694行，发现有这样的代码：
void resize(size_type _Newsize, _Ty _Val)
{ // determine new length, padding with _Val elements as needed
if (size() < _Newsize)
_Insert_n(end(), _Newsize - size(), _Val);
else if (_Newsize < size())
erase(begin() + _Newsize, end());
}问题就出在其第二个参数上，我们可以看到，这是个传值的参数，需要在函数调用的参数栈上创建一个临时的参数，但当这个类型是被对齐了的话，msvc编译器就会报错。
那么，怎么解决呢？直接修改STL代码，显然不是一个好方法。这时我想到了模板的特例化，可以用这种非侵入式的改变来解决这个问题，同时保证不修改STL代码。
首先，我们创建一个新的文件，比如叫foo_vector.hpp，并大致写成：
#ifndef FOO_VECTOR_HPP
#define FOO_VECTOR_HPP
// only msvc need to be fix
#ifdef _MSC_VER // 1400 for vc80
#include <vector>
#include "foo.hpp"
namespace std
{
// our specialization goes here...
}
#endif // _MSC_VER
#endif这里，我们首先判断编译器，如果是msvc，才进行我们的特例化，因为g++没有这个问题（并且我发现，msvc使用的STL代码和g++使用的STL代码是不相同的）。这里我没有进行msvc版本的判断，因为是demo嘛。
然后打开msvc自带的STL vector代码（在”Microsoft Visual Studio 8\VC\include\vector”），将整个vector类的定义拷贝过来，大致在421行到1246行之间。然后修改模板的头，改为我们的特例化：
// TEMPLATE CLASS vector
template<unsigned int Len, typename ValueType,
class _Ax>
class vector < Foo<Len, ValueType>, _Ax >
: public _Vector_val<Foo<Len, ValueType>, _Ax>
{ // varying size array of values
public:
typedef Foo<Len, ValueType> _Ty;
typedef vector<_Ty, _Ax> _Myt;
typedef _Vector_val<_Ty, _Ax> _Mybase;
.......这样，我们就完成了vector对我们Foo结构的特例化，接下来找到刚才产生问题的resize()方法，改为：
void resize(size_type _Newsize, const _Ty & _Val)
{ // determine new length, padding with _Val elements as needed
if (size() < _Newsize)
_Insert_n(end(), _Newsize - size(), _Val);
else if (_Newsize < size())
erase(begin() + _Newsize, end());
}注意其中红色部分，将传值改为传参，避免在参数栈上创建被对齐的结构的对象。然后，在我们使用std::vector< Foo<5, float> >之前包含我们的foo_vector.hpp头文件，就可以正常使用了。
