在包含浮点数的结构上使用 memset()

Question

在一个 C/C++ 混合项目中，我发现了一些可以简化为的代码

#include <mem.h>

struct StructContainingDouble
{
    double d;
    /// other elements omitted
};

void clear(StructContainingDouble* p)
{
    memset(p, 0, sizeof *p);
}

不停止 Cppcheck 以引发可移植性警告

在包含浮点数的结构上使用 memset()。

消息是正确的，但是由于浮点数被声明为双精度，它似乎是误报，因为双精度中的（正）零值是按照 IEEE 754 标准编码的：^[*]

0 00000000000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000

所以我倾向于简单地压制警告并忘记它

void clear(ContainingDouble* p)
{
    // cppcheck-suppress memsetClassFloat
    memset(p, 0, sizeof *p);
}

但也许这里真的存在可移植性问题？

附录：

实际代码基于Win32平台。该结构用于管理对shared memory 的访问，这就是构造函数无用的原因。不仅是该结构中的一个对象必须归零，而且它的数组也嵌入到另一个结构中，如下所示：

#include <mem.h>

struct Slot
{
    double d;
    // more members...
};

struct SharedMem
{
    Slot slots[2048];
    // more members...
};

void clear(SharedMem* p)
{
    memset(p, 0, sizeof *p);
}

---

^[*] 来自：Double-precision floating-point format - Wikipedia

Answer 1

实际代码用于在Windows（Win32）下初始化共享内存。这意味着代码很可能会被移植（如果有的话）到具有适当 IEEE 754 支持的某个平台。

这就是为什么我建议将不可移植性结合起来：

1. 使用WinBase.h 中定义的ZeroMemory macro（通过Windows.h）明确声明您没有尝试将一些花哨的位模式存储到浮点数据中。

2. 在调用之前禁用 Cppcheck 的可移植性警告。

换句话说：

#include <windows.h>

// ...

void clear(SharedMem* p)
{
    // cppcheck-suppress memsetClassFloat
    ZeroMemory(p, sizeof *p);
}

Answer 2

我认为在这种特殊情况下对可移植性的考虑太过分了。我一生中（我从事编程工作 30 多年）没有见过任何硬件或 C 实现，其中零意味着零以外的东西。当然可以创建零不是零的任何数字格式（例如 BDC 用 ASCII 数字代码表示的数字 - 但这里不是这种情况），但我们讨论的是真实的现有硬件和软件。

因此，即使标准说浮点数是实现定义的，IMO memset 为零也是安全且可移植的，因为我不知道任何现有的实现，其中零意味着零以外的东西，而这种实现将非常不切实际。

Answer 3

有问题吗？是的。不，不是。可能是一个非常遥远的地方。

正如 interjay C 在 cmets 中指出的那样，不强制浮点值的格式。所以理论上“零”可能是无效值或不代表零。

如果有 FPU，所有现代平台都会实现 IEEE 754。任何不会在其库中实现 IEEE 754 的（可能是嵌入式）系统（除非它是退化的实现并且根本没有浮点......）。

因此，虽然不能保证您在这里遇到问题的可能性很小。 在某些平台上存在关于它们如何精确地符合 IEEE 754 字母的细节问题，但之前曾问过但从未得到任何答案，我会很高兴看到 memset() 没有带零的双精度的平台将其设置为零值。

也就是说，如果您开始切分，请不要忘记字节顺序，但零也不是问题。

请记住，C 已经接近 50 年了，而现在几乎通用的东西（例如一个字节是 8 位）还没有确定下来，我认为为了提供最大的支持（不要忘记嵌入）它是正确的从未致力于这些标准。

在偏执模式下，你可以选择：

memset(&obj,0,sizeof obj);
#ifndef __STDC_IEC_559__
    obj.dbl_val=0.0;
#endif

其中dbl_val 是obj 的double 成员。然而，未定义的唯一可能原因不是因为块归零不为零，而是标准的其他一些细节没有完全实现。

Answer 4

已经提到 C 不保证任何特定的浮点实现。

嗯，C++ 也不行。不需要浮点值的具体实现。

[basic.fundamental]

共有三种浮点类型：float、double 和 long double。 [...] 浮点类型的值表示是 实现定义。

所以，memset-ing 浮点值在 C 或 C++ 中都是不可移植的。