內存對齊的malloc、realloc、free

最近需要用到內存對齊的內存分配函數，參考網上的一些實現，自己也試着寫了一個，經過測試可以使用。歡迎拍磚，微笑。
0.內存對齊的大小

#define CACHE_LINE_SIZE 64  /*內存對齊的大小，我們選用一個cache line的大小*/
#define CACHE_LINE_MASK (CACHE_LINE_SIZE - 1)  /*用於計算對齊的掩碼*/

1.內存對齊的malloc()

void *al_malloc(size_t size)
{
    void *aligned_memory = NULL;
    void *malloced_memory = NULL;
    int tmp = 0;

    if (size == 0)
    {
        return NULL;
    }
    /*如果申請內存的大小小於CACHE_LINE_SIZE，則不進行對齊，以節省空間。*/
    if (size < CACHE_LINE_SIZE) 
    {
        /*多申請一個指針大小的空間，用於保存對齊前的地址*/
        malloced_memory = malloc(size + sizeof(void *));         
        /*得到對齊後的地址*/
        aligned_memory = (void *)((char *)malloced_memory + sizeof(void *)); 
        /*保存對齊前的地址*/
        ((void **)aligned_memory)[-1] = malloced_memory; 

        return aligned_memory;
    }
    /*多申請一個cache line大小的空間，用於對齊操作，或者保存對齊前的地址*/
    malloced_memory = malloc(size + CACHE_LINE_SIZE); 
    /*判斷申請到的地址是否已經對齊*/
    tmp = (uint64_t)malloced_memory & CACHE_LINE_MASK; 
    if (tmp == 0) 
    {
        /*如果地址本身已經對齊，則只需保存該地址即可，
        但申請到的地址要保存到對齊地址的前一個單元，
        因此要將本身已經對齊的地址後移cache line個單元，
        那麼在申請的時候就應該多申請cache line個單元*/
        aligned_memory = (void *)((char *)malloced_memory + CACHE_LINE_SIZE);
    }
    else
    {
        /*得到對齊後的地址*/
        aligned_memory = (void *)(((uint64_t)malloced_memory + CACHE_LINE_MASK) 
        & ~CACHE_LINE_MASK); 
    }
    /*保存對齊前的地址*/
    ((void **)aligned_memory)[-1] = malloced_memory; 

    return aligned_memory;
}

2.內存對齊的realloc()

void *al_realloc(void *addr, size_t size)
{
    void *real_addr = NULL; 
    void *malloced_addr = NULL; 
    void *aligned_addr = NULL;  
    char *p = NULL;     
    char *q = NULL;     
    int delt = 0;       
    int new_size = 0;  

    if (addr == NULL) 
    {
        /*如果傳入內存首地址爲空，則相當於調用malloc()*/
        return al_malloc(size);
    }
    if (size == 0) 
    {
        /*如果傳入申請內存大小爲0，則相當於調用free()*/
        al_free(addr);
        return NULL;
    }
    /*多申請cache line大小的空間*/
    new_size = size + CACHE_LINE_SIZE;
    /*addr是使用al_malloc()或al_realloc()分配得到的一個對齊地址，
    real_addr爲addr所指向的內存塊對齊前的真實起址*/
    real_addr = ((void **)addr)[-1];  
    /*以內存塊的真實首地址爲起址，重新申請內存*/
    malloced_addr = realloc(real_addr, new_size); 
    if (malloced_addr == real_addr)  
    {
            /*如果新申請的內存是原內存塊的擴展, 則直接返回原來對齊的地址*/
            return addr;
    }
    /*得到原內存塊中第一個數據在新內存塊中的存儲位置*/
    addr = (void *)((char *)malloced_addr + ((char *)addr - (char *)real_addr)); 
    /*得到對齊後的地址*/
    aligned_addr = (void *)(((uint64_t)malloced_addr + CACHE_LINE_MASK) 
    & ~CACHE_LINE_MASK); 
    if (aligned_addr < addr)   
    {
            /*對齊後的地址在第一個數據的前面，則將所有數據向前移動delt個單元*/
            delt = addr - aligned_addr;
            q = (char *)malloced_addr + new_size - 1;
            for (p = (char *)addr; p <= q; p++)
            {
                    *(p - delt) = *p;
            }
    } else if (addr < aligned_addr) 
    {
            /*對齊後的地址在第一個數據的後面，則將所有數據向後移動delt個單元*/
            delt = aligned_addr - addr;
            q = (char *)addr;
            for (p = (char *)malloced_addr + new_size - delt - 1; p >= q; p--)
            {
                    *(p + delt) = *p;
            }
    }
    /*保存對齊前的地址*/
    ((void **)aligned_addr)[-1] = malloced_addr; 

    return aligned_addr;

}

3.內存對齊的free()

void al_free (void *p)
{
    if(p) 
    {
        /*傳入要釋放的內存塊的真實首地址*/
        free(((void **)p)[-1]); 
    }

}