结构变量上的这个 memset-memcmp 是有效的 C 吗？

Question

将memset 结构体设置为某个值是否合法，然后将其与memcmp 进行比较？

struct S {
    // struct definition not relevant, but it has bitfields
};

struct S invalid_S;
memset(&invalid_S, 0xFF, sizeof invalid_S);

struct S value;
memset(&value, 0, sizeof value); // actual data read would be here

if (memcmp(&invalid_S, &value, sizeof(struct S) != 0) {
    /// operate on fields of value
}

struct S value2;
value2 = invalid_S;

if (memcmp(&invalid_S, &value2, sizeof(struct S) != 0) {
    /// operate on fields of value, which doesn't happen now
}

上述代码行为是否已明确定义、未定义或实现指定？以上代码的有效性是否取决于struct S？

使用 0xFF 填充结构，然后将其与 memcmp 进行比较的原因是：我有一个函数，它返回一个与我从硬件设备读取的内容相匹配的位域结构，没有浪费位或字节，并且我想要一种有效的方法来报告错误（设备永远不会返回所有 0xFF 字节）。我有固定的平台和工具链，代码现在可以工作，但是如果我提高优化级别，我可以相信它不会中断吗？

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结论：虽然如果我确保没有填充位、浮点字段等可能有问题，则可以使此代码工作，但我决定改为将一个特定的结构字段设置为特定的“不可能”值以指示错误。

Answer 1

将一个结构memset到某个值，然后与memcmp进行比较是否合法？

是的，因为所有memset、memcmp、memcpy 都被记录在任意内存区域上工作（假设传递给它们的指针和大小指向一个有效的内存区域）。

但是，在某些情况下，这可能没有意义。例如，如果您 memcpy 来自一些 未初始化 内存，您将在目的地获得垃圾，而使用该垃圾的可能是 undefined behavior。

您正在使用 memset 和 0xff。理论上，您可能有一些实现，其中 char 大于 8 位（但实际上不会发生，所以您不在乎）。

理论上，您可能有一些具有整数值陷阱表示的实现。实际上，这不会发生。

如果您在具有padding 的结构上使用memcmp，则可能无法按预期工作。您可能想深入了解您平台的 ABI 规范以了解它们是如何实现的（并且位域可能未在您的 ABI 中指定并且是特定于编译器的）。

我相信，在实践中，您需要使用特定编译器很好地了解特定 struct 的确切布局。看起来您的代码可能是特定于硬件的，那么您就不太关心可移植性。所以在实践中你的struct S 是非常相关的（也许避免其中的位域会“更安全”）。

Answer 2

你说函数返回一个“位域结构”。如果你真的返回一个结构，即按值返回一个结构，那么不，不能保证行为是你想要的。复制结构时，实现只需要复制其成员中的值，而不是其表示中的实际字节。

这同样适用于您的value2 = invalid_S; 行。