夜妖娆莫言殇当使用X86 SSE,AVX指令集或ARM neon指令集对计算做加速时，会要求内存对齐，如果内存没有对齐，则会产生硬件异常中断。

　　如果内存不对齐，由于CPU从内存一次读取4个字节，而且必须内存对齐，这是由地址总线寻址机制决定的。如果数据没有对齐，读取int型数据需要读取2次，而如果内存对齐了，则只需要读取1次。由于内存读取相对CPU来说比较耗时，因此采用了空间换时间的策略，浪费一部分空间，从而提高读写效率。如果内存没有对齐则会产生异常中断。

　　内存对齐的好处就是加快内存读取效率，但它也不是完全没有缺点，它带来了2个副作用。

　　内存对齐会导致空间浪费，上面例子中原来只需要5个字节，由于内存对齐因此需要8个字节，编译器会在char和int之间添加3个字节的pad，从而保证内存对齐。因此变量的顺序可能会影响结构体的大小。例如

　　因此保持变量的良好申明顺序可以节省空间，但也会带来额外的问题，类初始化的时候是按照变量的顺序来初始化的，因此改变了变量的申明顺序也需要注意初始化的顺序是否有影响。

　　通过gcc编译选项-march=native可以使能X86 SSE,AVX指令集或ARM neon指令集，如果一个动态库使能了上述选项，而调用者没有使能，或者相反，都会导致错误，而gcc并不能查询当时动态库的编译选项，就会导致二进制不兼容的问题。

　　解决的办法很简单，就是将2者重新编译，要么都支持内存对齐，要么都不支持。

　　关于内存对齐，还是要回到内存的本质，程序中内存分为栈和堆，栈的内存是系统分配的，由系统申请和释放，堆是由用户主动申请的，由用户负责申请和释放。

　　栈上的内存是由编译器指定的，通过预编译选项可以告诉编译器需要对齐的字节数，进行对齐。也就是说对于栈上的内存，我们只需要通过关键字指定需要对齐的字节数，编译器会自动对齐。对于C++内置类型，char，int，float，double等不需要指定对齐的字节数，编译器默认会根据类型对齐。

　　但函数的参数是个例外，如果函数的参数需要内存对齐，不要通过传值的方式，而是通过引用或者指针的方式。

　　其实函数的参数可以认为是栈上的内存，为什么不能直接传值呢？实际上函数的传参可以理解为在传递参数之前，函数的参数自己复制了一份，然后开始调用函数。而函数的入口地址是固定的，这样如果函数的入口地址没有对齐，那么就会导致参数没有对齐，因此会引起异常。

　　栈上的内存通过关键字alignas和alignof对齐，而堆上的内存就相对比较麻烦，因为堆上的内存通过malloc返回，我们再看以下例子。

　　A是16字节对齐，因此申明变量由于是栈上分配内存，编译器会自动16字节对齐，如果是new出来的对象，不是由编译器分配，而是由new动态分配，因此没法保证16字节对齐。如果要对齐，只能重构BAR的new方法，采用aligned_alloc申请对齐的内存。

　　实际上c++ 17提供了aligned_alloc对齐的内存申请，因此如果是c++17，你可以不用考虑上述问题，但函数的参数还是需要注意，c++20引入了assume_aligned这样函数的参数也解决了。

　　也就是说编译器和语法越来越方便，可以让用户更少的考虑内存对齐的问题，从而变得更加高效。

　　eigen专门有一篇文章来讲述内存对齐Alignment issues，实际上我一开始遇到eigen内存对齐的问题时候也很困惑，为什么要加上宏EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW，一开始我是从这些宏定义来入手，并没有理解底层原理，后来看了从Eigen向量化谈内存对齐这篇文章的分析，发现我之前思考问题的方式就错了。

　　内存对齐归根结底就是要考虑内存如何对齐，而不是考虑什么宏，为什么要添加这些宏，再加上并没有深入去查看这个宏的原理，导致理解起来有很多偏差，这里也告诉我们一个道理，遇到问题不理解的时候，一定要理解底层原理才能彻底理解清楚。

　　实际上这个宏定义就是用来重构new的，也就是自己实现了一个内存对齐的malloc和free，而c++17之后加入了标准，也就不需要在添加这个宏定义了。

　　为什么只有fixed-size的才有问题，而且是16字节对齐的才需要，Eigen::Vector2d是16字节对齐的，但Eigen::Vector3d不是，因此也没必要字节对齐。

　　还有MatrixXf也不需要指定字节对齐，因为它是动态数组，也就是说它的内存申请释放是eigen已经重构为对齐的malloc，所以不需要单独指定。

　　Eigen指针并不占用空间，因此包含eigen指针的结构体和类也不需要内存对齐。