内存首地址8字节对齐分析

typedef unsigned char uint8_t;
typedef unsigned int uint32_t;

static uint8_t *pucAlignedHeap;
static uint8_t ucHeap[10 * 1024];

pucAlignedHeap = ( uint8_t * ) ( ( ( uint32_t ) &ucHeap[ 8 ] ) & ( ~( ( uint32_t ) 0x07 ) ) );

第5行代码static uint8_t ucHeap[10 * 1024]定义了10K字节大小的数组，在有些应用场合必须要求8字节对齐。那么第5行定义的数组首地址有没有8字节对齐呢？没有的话怎么处理？

最简单的判断方法是把首地址除以8，如果余数等于0就说明该数组首地址是8字节对齐的，不等于0就是没有对齐。

如果已经是8字节对齐了，那么就不用做任何处理。

在这里主要讨论没有对齐的情况：

1. 没有8字节对齐时的简单处理方法：假设数组首地址是3，除以8以后余数是3，没有8字节对齐。数组首地址3能跟8字节对齐的最近地址是8，也就是$3+5=8$；这个5是怎么来的呢？很简单，$8-3$就是，其中8是要对齐的字节数，3是余数。综上，代码如下：

   if ( ( uint32_t ) &ucHeap[ 0 ] % 8 == 0 )
   {
   	pucAlignedHeap = &ucHeap[ 0 ];
   }
   else
   {
   	pucAlignedHeap = &ucHeap[ 0 ] + 8 - ( ( uint32_t ) &ucHeap[ 0 ] % 8 );
   }
   

2. 没有8字节对齐时的高级处理方法：从二进制角度分析，能被8整除的数低3位肯定是0，这跟十进制一样，能被1000整除的数，低三位也肯定是0。利用这个性质，代码如下：

   pucAlignedHeap = ( uint8_t * ) ( ( ( uint32_t ) &ucHeap[ 8 ] ) & ( ~( ( uint32_t ) 0x07 ) ) );
   

   上面代码很好理解，唯一可能不好理解的是为什么要取数组的第8个地址参与运算。还是以上面例子为例：假设数组首地址是3，3和~7作与运算后等于0，这样数组首地址就变成了0。虽然它也跟8字节对齐，但是数组已经越界！！！