Nginx 内存池一行代码的分析 -- 对齐

在看 Nginx 内存池实现的时候，在 ngx_slab_init 函数的实现中最后有一个内存对齐的操作：

 pool->start = (u_char *)
                  ngx_align_ptr((uintptr_t) p + pages * sizeof(ngx_slab_page_t),
                                 ngx_pagesize); 

其中p是指针，ngx_pagesize是页的大小，该操作就是向前移动p使其是ngx_pagesize的整数倍，ngx_align_ptr实现如下：

#define ngx_align_ptr(p, a)                                                   \\
    (u_char *) (((uintptr_t) (p) + ((uintptr_t) a - 1)) & ~((uintptr_t) a - 1))

这段代码着实迷惑了我一下，想了半天，才发现自己在知识的运用上还是太生疏了：

1. 内存页都是 2 的幂，如 x86 的页是就是 4096（ 即2 ^ 12，即0b1000000000000）
2. 指针是无符号数
3. 于是问题就变成了将一个无符号整数“上调”到最近的 2 的幂（4096）的倍数

分析到这里，一下了就想到了一本神书“Hacker's Delight”(中文译作《高效算法的奥秘》)，拿来一看第三章说的恰恰是这个问题！这本书在读研究生时在图书馆看过，但是只当时觉得神奇，看完了除了能『装』一下也不知道有什么用处，而『装』这个事在软件工程中总是不被提倡的，所以看了前几章也就放下了，但是这次终于『啊哈！』了一下。

对于上面宏中的p和a（a总是 0b10000 这样的形式），先看看下调：p & -a，其实就是把p后面和a中后面 0 同样多的的位置 0，写成位操作的形式就是p & ~(a-1)。

有了下调，上调就简单了，只要对p+（a-1）下调即可，即(p+(a-1)) & ~(a-1)，这就是ngx_align_ptr的内容了。

总结：

1. 知识总不嫌多，看不到实际应用是因为学识还不够
2. 可以不记住所有细节，但是用时一定会记起出处
3. 代码写点注释能死啊！