Получение куска aligned памяти на произвольном аллокаторе

В рамках этого ответа, пусть size будет размером, а align - требуемым выравниванием.
Для гарантированного получения достаточного объёма выравненной памяти придётся выделить чуть больше, чем требуется, а именно на align-1 байт. Тогда в худшем случае выданная нам память будет начинаться на следующий байт после выравненного, а очередная выравненная область будет находиться в самом конце куска. Во всех остальных случаях выравненная область будет где-то в середине или в начале.
Итак, newSize = size + align - 1. Пусть data = alloc( newSize ) - указатель на данные. Используя то, что align - степень двойки, находим требуемое смещение:

newData = ( data + align - 1 ) & ~(align-1)

(newData будет указывать на data, если data уже выравнено, благодаря align-1)
После этого мы могли бы вернуть newData как требуемое значение...но не можем: при вызове нашей функции free у нас не будет данных о начале выделенного нами блока памяти. Стало быть, потребуется ещё немного памяти под указатель на начало данных:

newSize = size + sizeof( pointer ) + align - 1

Указатель мы можем разместить только перед началом выравненного блока в силу двух причин:
1) его удастся найти, имея лишь указатель на выравненный блок
2) блок памяти, который будет занят данными, останется непрерывным, что позволит опираться на предыдущие выкладки по размеру запрашиваемого блока.
В связи с этим поиск выравненного участка превращается в цикл:

newData = data;
do {
  newData = ( newData + align ) & ~(align-1);
} while ( newData - data < sizeof( pointer ) );

(обратите внимание на отсутствие -1 в теле цикла - это предотвратит зацикливание на 1-байтовом выравнивании)
После данного цикла по указателю newData всё равно останется кусок памяти не меньше size, а перед ним будет не меньше sizeof( pointer ) байт для указателя на начало блока, куда мы его и записываем.
Освобождение при этом проще простого: используя данный нам указатель, считываем адрес начала блока и вызываем соответствующую системную функцию.
При написании настоящего кода не забудьте проверки на то, чтобы align было степенью двойки, size был больше нуля, а аллокатор вернул валидный указатель.