POSIX_MEMALIGN

Section: Linux Programmer's Manual (3)
Updated: 2020-12-21
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名前

posix_memalign, aligned_alloc, memalign, valloc, pvalloc - アラインメントされたメモリーの割り当てを行う

書式

#include <stdlib.h>

int posix_memalign(void **memptr, size_t alignment, size_t size);
void *aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);
void *valloc(size_t size);

#include <malloc.h>

void *memalign(size_t alignment, size_t size);
void *pvalloc(size_t size);

glibc 向けの機能検査マクロの要件 (feature_test_macros(7) 参照):

posix_memalign(): _POSIX_C_SOURCE >= 200112L

aligned_alloc(): _ISOC11_SOURCE

valloc():

glibc 2.12 以降:

(_XOPEN_SOURCE >= 500) && !(_POSIX_C_SOURCE >= 200112L)
    || /* glibc 2.19 以降: */ _DEFAULT_SOURCE
    || /* glibc 2.19 以前: */ _SVID_SOURCE || _BSD_SOURCE

glibc 2.12 より前:

_BSD_SOURCE || _XOPEN_SOURCE >= 500
((非標準の) ヘッダーファイル <malloc.h> も valloc() の宣言も公開する。機能検査マクロは不要である。

説明

The function posix_memalign() allocates size bytes and places the address of the allocated memory in *memptr. The address of the allocated memory will be a multiple of alignment, which must be a power of two and a multiple of sizeof(void *). This address can later be successfully passed to free(3). If size is 0, then the value placed in *memptr is either NULL or a unique pointer value.

廃止された関数である memalign() は、 size バイトのメモリーを割り当て、割り当てられたメモリーへのポインターを返す。メモリーのアドレスは alignment の倍数になっているはずである。 alignment は 2 のべき乗でなければならない。

関数 aligned_alloc() は memalign() と同じだが、size が alignment の倍数でなければならないという追加の制限がある点が異なる。

廃止された関数である valloc() は size バイトのメモリーを割り当て、割り当てられたメモリーへのポインターを返す。メモリーのアドレスはページサイズの倍数になっているはずである。これは memalign(sysconf(_SC_PAGESIZE),size) と等価である。

廃止された関数 pvalloc() は valloc() と同様だが、割り当てられるサイズがシステムのページサイズの倍数に切り上げられる。

これらの関数はいずれもメモリーのゼロクリアを行わない。

返り値

aligned_alloc(), memalign(), valloc(), and pvalloc() return a pointer to the allocated memory on success. On error, NULL is returned, and errno is set to indicate the cause of the error.

posix_memalign() returns zero on success, or one of the error values listed in the next section on failure. The value of errno is not set. On Linux (and other systems), posix_memalign() does not modify memptr on failure. A requirement standardizing this behavior was added in POSIX.1-2008 TC2.

エラー

EINVAL: alignment 引数が 2 のべき乗でなかったか、 sizeof(void *) の倍数でなかった。
ENOMEM: 割り当て要求を満たすのに十分なメモリーがなかった。

バージョン

関数 memalign(), valloc(), pvalloc() は少なくとも glibc 2.0 以降で使用可能である。

関数 aligned_alloc() は glibc バージョン 2.16 で追加された。

関数 posix_fallocate() は glibc 2.1.91 以降で利用可能である。

属性

この節で使用されている用語の説明については、 attributes(7) を参照。

インターフェース	属性	値
aligned_alloc(), memalign(), posix_memalign()	Thread safety	MT-Safe
valloc(), pvalloc()	Thread safety	MT-Unsafe init

準拠

関数 valloc() は 3.0BSD で登場した。4.3BSD では廃止されたと記載されており、 SUSv2 では過去の名残だと記載されている。 POSIX.1 には存在しない。

関数 pvalloc() は GNU による拡張である。

関数 memalign() は SunOS 4.1.3 で登場したが、4.4BSD にはない。

関数 posix_memalign() は POSIX.1d に由来し、 POSIX.1-2001 と POSIX.1-2008 で規定されている。

関数 aligned_alloc() は C11 標準で規定されている。

ヘッダー

posix_memalign() の宣言を <stdlib.h> で行うことに関しては、皆の意見が一致している。

いくつかのシステムでは、 memalign() は <malloc.h> ではなく <stdlib.h> で宣言されている。

SUSv2 によると、 valloc() は <stdlib.h> で宣言される。 glibc では <malloc.h> で宣言されており、さらに適切な機能検査マクロが定義された場合には <stdlib.h> でも宣言される(上記を参照)。

注意

多くのシステムでは、アラインメントに関して制限がある。例えば、ブロックデバイスに対するダイレクト I/O に使用するバッファーにはアラインメントに関する制限がある。 POSIX では、どんなアラインメントが必要かを知るために pathconf(path,_PC_REC_XFER_ALIGN) コールを規定している。ここで posix_memalign() を使うと、この必要条件を満たすことができる。

posix_memalign() は alignment が上で詳細に述べた必要条件を満たすかどうかを確かめる。 memalign() は alignment 引数が正しいかどうかの確認を行わないかもしれない。

POSIX では posix_memalign() によって獲得したメモリーは free(3) を使って解放することができる必要がある。いくつかのシステムでは memalign() やvalloc() で割り当てられたメモリーを再利用する手段が提供されていない(なぜなら free(3) に渡すことができるのは malloc(3) から受け取ったポインターだけだが、例えば memalign() は malloc(3) を呼び出し、得た値をアラインメントしてしまうからである)。 glibc の実装では、ここに述べた関数のいずれで獲得したメモリーも free(3) で再利用することができる。

glibc の malloc(3) は常に 8 バイトにアラインメントされたメモリーアドレスを返すので、ここで述べた関数が必要になるのは 8 バイトよりも大きなアラインメントが必要な場合だけである。