關於2的n次冪對齊

應用場景

內存對齊時基本都會求關於n位對齊的向上取整

講解

go1.13.8 中channel源碼中有這樣一個變量hchansize用來表示hchan(channel對應的實際結構體)所需大小(申請內存空間時，是根據hchansize給hchan申請對應大小的內存空間)，這個變量的值大概就是hchan的size關於maxAlign向上取整下一個較大倍數，看到源碼實現時，就感覺真是怪物。

hchanSize = unsafe.Sizeof(hchan{}) + uintptr(-int(unsafe.Sizeof(hchan{}))&(maxAlign-1))

為了方便將上述表達式簡化為 n + ( (-n) & (a - 1))，n是unsafe.Sizeof(hchan{})，a是maxAlign。等價於 n + (a - (n % a))

( (-n) & (a - 1) ) 等價 a - (n % a) ?

向上取整的問題實際可以轉化為求出n距離下一個a的倍數差多少，然后n加上這個數就可以。

當a為2的n次冪時，n % a可以轉化為 n & (a - 1)，取模運算就變成了n與(a - 1) AND時能留下多少個1。

計算機實際計算時是以補碼進行運算的，-n轉化為補碼，符號位不變其他位取反轉化為反碼，然后最低位+1轉化為補碼，下面分兩步講。

以n = 3, a = 8為例(實際計算時是8字節，下面用一字節舉例):

原碼: -n = 1000 0011
反碼: -n = 1111 1100
此時(-n) & (a - 1)實際為 (a - 1) - n % a，而咱們要求的是a - (n % a)
補碼：-n = 1111 1101
因為-n的反碼變補碼時最低位要+1，所以剛好(a - 1) - n % a + 1 = a - (n % a)

所以( (-n) & (a - 1) ) 等價 a - (n % a)