QWORD境界にアラインする - 今か無しか-2006-

intel系プロセッサでは（というか32bitCPUならなんでもそうだとおもうけど）ミスアラインというのがあって、16bit(WORD) 32bit(DWORD)単位でメモリにアクセスするとき、そのアドレスの先頭がWORDなら２の倍数、DWORDなら４の倍数でないと、キャッシュミスでパフォーマンスが落ちる。そこで画像のように固定長かつ大量のデータを扱う時は、メモリ確保の段階で、以下のようなコードを用いて、先頭アドレスを揃える。これを「○○境界へのアライン」と言う。

このコード、頻出パターンらしいんだが、つい最近までこの２行がやってる事がさっぱり理解できなかった＾＾；　覚え書きとして残しておく。

 //　QWORD境界に整合する
 m_pPtr = new BYTE[4 * WIDTH * HEIGHT + 7];
 m_pBits = (void*)( ((int)m_pPtr + 7) & ~7 );

コードの説明

QWORDは64bit（8バイト。ただしこれはマイクロソフト用語で、本来は128bitの事を指す筈）の事。MMX時代にはハードウェアパックド演算とやらで64bit単位で演算するのが流行りだったようだ。まあ、QWORD境界にアラインされていれば、自動的にDWORD境界にもアラインされる（８の倍数は常に４の倍数だから）ので、これは踏襲する事にする。

まずメモリの確保

 m_pPtr = new BYTE[4 * WIDTH * HEIGHT + 7];

画像を配置するためのメモリをバイト単位で取得している。"4"が１ピクセル（R8B8G8A8）でそれの幅×高さ。更に７バイト余分に確保している

次に先頭アドレスをアラインさせる

 m_pBits = (void*)( ((int)m_pPtr + 7) & ~7 );

確保したアドレスm_pPtrに７を足して（＝アドレスを７バイト進めて）、7のNOT(つまり11111111 11111111 11111111 11111000)とandを取り、下位３ビットをクリアする。これによりm_pBitsが指すアドレスは確実に８の倍数（=QWORD境界）になる。あらかじめ確保する領域は７バイト余分にとってあるので、この作業によってメモリがリークしたりはしない。

領域をdeleteする時はm_pPtrを解放すればOK