这个C ++结构初始化技巧是否安全？
https://stackoverflow.com/questions/112085
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02-07-2019 - |
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我不是必须记住初始化一个简单的'C'结构，而是可以从它派生并在构造函数中将它归零：
struct MY_STRUCT
{
int n1;
int n2;
};
class CMyStruct : public MY_STRUCT
{
public:
CMyStruct()
{
memset(this, 0, sizeof(MY_STRUCT));
}
};
这个技巧通常用于初始化Win32结构，有时可以设置无处不在的 cbSize 成员。
现在，只要memset调用没有虚拟功能表来销毁，这是一种安全的做法吗？
解决方案
PREAMBLE：
虽然我的回答仍然没问题，但我发现 litb的回答比我的优越，因为：
- 它告诉我一个我不知道的技巧（litb的答案通常有这种效果，但这是我第一次写下来）
- 它完全回答了问题（即将原始struct的部分初始化为零）
所以请在我之前考虑一下litb的答案。事实上，我建议问题的作者将litb的答案视为正确答案。
原始答案
在内部放置一个真实对象（即std :: string）等会破坏，因为真实对象将在memset之前初始化，然后被零覆盖。
使用初始化列表对g ++不起作用（我很惊讶......）。而是在CMyStruct构造函数体中初始化它。它将是C ++友好的：
class CMyStruct : public MY_STRUCT
{
public:
CMyStruct() { n1 = 0 ; n2 = 0 ; }
};
P.S。：我当然认为你确实对MY_STRUCT有 no 控制权。使用控件，您可以直接在MY_STRUCT中添加构造函数，并忘记继承。请注意，您可以将非虚方法添加到类似C的结构中，并且仍然可以将其表现为结构。
编辑：在Lou Franco的评论之后添加了缺失的括号。谢谢！编辑2：我在g ++上尝试了代码，由于某种原因，使用初始化列表不起作用。我使用body构造函数更正了代码。不过，解决方案仍然有效。
请重新评估我的帖子，因为原始代码已更改（有关详情，请参阅更改日志）。
编辑3：在阅读Rob的评论后，我猜他有一个值得讨论的观点：“同意，但这可能是一个巨大的Win32结构，可能会随着新的SDK而改变，因此memset是未来的证明。”
我不同意：了解微软，它不会因为需要完美的向后兼容性而改变。他们将创建一个扩展的MY_STRUCT Ex 结构，其具有与MY_STRUCT相同的初始布局，在末尾具有附加成员，并且可通过“大小”来识别。成员变量，如用于RegisterWindow，IIRC的结构。
因此Rob的评论中剩下的唯一有效点是“巨大的”。结构。在这种情况下，也许memset更方便，但你必须使MY_STRUCT成为CMyStruct的可变成员而不是继承它。
我看到另一个黑客，但我想这会因为可能的结构对齐问题而中断。
编辑4：请看看Frank Krueger的解决方案。我不能保证它是可移植的（我猜它是），但从技术角度来看它仍然很有趣，因为它显示了一个案例，在C ++中，“this”和指针“地址”从其基类移动到其继承的类。
其他提示
您可以简单地初始化基数，并且其所有成员都将被清零。这是有保证的
struct MY_STRUCT
{
int n1;
int n2;
};
class CMyStruct : public MY_STRUCT
{
public:
CMyStruct():MY_STRUCT() { }
};
为了使其工作，基类中应该没有用户声明的构造函数，就像在您的示例中一样。
没有讨厌的 memset 。不能保证 memset 在您的代码中有效，即使它应该在实践中起作用。
比memset好多了，你可以用这个小技巧代替：
MY_STRUCT foo = { 0 };
这会将所有成员初始化为0（或其默认值iirc），无需为每个成员指定值。
即使存在 vtable （或编译器会尖叫），这也会让我感觉更安全，因为它应该可以工作。
memset(static_cast<MY_STRUCT*>(this), 0, sizeof(MY_STRUCT));
我确信您的解决方案可行，但我怀疑在混合 memset 和类时有任何保证。
这是将C语言移植到C ++的完美示例（以及为什么它可能不会一直有效......）
使用memset时遇到的问题是，在C ++中，结构和类完全相同，只是默认情况下，结构具有公共可见性，类具有私有可见性。
因此，如果稍后会有一些好意思的程序员像这样更改MY_STRUCT：
struct MY_STRUCT
{
int n1;
int n2;
// Provide a default implementation...
virtual int add() {return n1 + n2;}
};
通过添加单个函数，您的memset现在可能会造成严重破坏。 comp.lang.c +
示例具有“未指定的行为”。
对于非POD，编译器布局对象（所有基类和成员）的顺序未指定（ISO C ++ 10/3）。请考虑以下事项：
struct A {
int i;
};
class B : public A { // 'B' is not a POD
public:
B ();
private:
int j;
};
这可以表示为：
[ int i ][ int j ]
或者作为：
[ int j ][ int i ]
因此，直接在'this'的地址上使用memset是非常不明确的行为。上面的答案之一，乍一看似乎更安全：
memset(static_cast<MY_STRUCT*>(this), 0, sizeof(MY_STRUCT));
因此，我编译器可以使用不同的成员执行空间优化：
struct A {
char c1;
};
struct B {
char c2;
char c3;
char c4;
int i;
};
class C : public A, public B
{
public:
C ()
: c1 (10);
{
memset(static_cast<B*>(this), 0, sizeof(B));
}
};
可以列为：
[ char c1 ] [ char c2, char c3, char c4, int i ]
在32位系统上，由于“B”的相等等，sizeof（B）很可能是8个字节。但是，如果编译器打包数据成员，sizeof（C）也可以是'8'字节。因此，对memset的调用可能会覆盖给'c1'的值。
在C ++中无法保证类或结构的精确布局，这就是为什么你不应该从外部对它的大小做出假设（这意味着如果你不是编译器）。
可能它会起作用，直到你找到一个它没有的编译器，或者你把一些vtable扔进混合。
如果你已经有了一个构造函数，为什么不用n1 = 0初始化它呢？ N2 = 0; - 这肯定是正常的方式。
编辑：实际上，正如paercebal所示，ctor初始化甚至更好。
我的意见不是。我不确定它会得到什么。
随着您对CMyStruct的定义发生变化并添加/删除成员，这可能会导致错误。容易。
为CMyStruct创建一个构造函数，使MyStruct具有参数。
CMyStruct::CMyStruct(MyStruct &)
或者那些寻求的东西。然后，您可以初始化公共或私人“MyStruct”成员。
从ISO C ++的角度来看，有两个问题：
（1）对象是POD吗？缩写代表Plain Old Data，标准列举了你在POD中不能拥有的东西（维基百科有一个很好的总结）。如果它不是POD，你就无法记住它。
（2）是否存在all-bits-zero无效的成员？在Windows和Unix上，NULL指针都是零位;它不一定是。浮点0在IEEE754中的所有位都为零，这很常见，并且在x86上。
Frank Kruegers提示通过将memset限制为非POD类的POD基础来解决您的顾虑。
试试这个 - 重载新的。
编辑：我应该添加 - 这是安全的，因为在调用任何构造函数之前，内存已归零。大缺陷 - 仅在动态分配对象时才有效。
struct MY_STRUCT
{
int n1;
int n2;
};
class CMyStruct : public MY_STRUCT
{
public:
CMyStruct()
{
// whatever
}
void* new(size_t size)
{
// dangerous
return memset(malloc(size),0,size);
// better
if (void *p = malloc(size))
{
return (memset(p, 0, size));
}
else
{
throw bad_alloc();
}
}
void delete(void *p, size_t size)
{
free(p);
}
};
如果MY_STRUCT是您的代码，并且您对使用C ++编译器感到满意，则可以将构造函数放在那里而不包含在类中：
struct MY_STRUCT
{
int n1;
int n2;
MY_STRUCT(): n1(0), n2(0) {}
};
我不确定效率，但是当你没有证明效率时，我讨厌做技巧。
我所做的是使用聚合初始化，但只为我关心的成员指定初始值设定项，例如：
STARTUPINFO si = {
sizeof si, /*cb*/
0, /*lpReserved*/
0, /*lpDesktop*/
"my window" /*lpTitle*/
};
其余成员将被初始化为适当类型的零（如Drealmer的帖子中所示）。在这里，您相信Microsoft不会通过在中间添加新的结构成员来无偿地破坏兼容性（合理的假设）。这个解决方案让我觉得最优 - 一个语句，没有类，没有memset，没有关于浮点零或空指针的内部表示的假设。
我认为涉及继承的黑客是可怕的风格。公共继承对大多数读者来说意味着IS-A。另请注意，您从一个非设计为基础的类继承。由于没有虚拟析构函数，通过指向base的指针删除派生类实例的客户端将调用未定义的行为。
我认为结构是为您提供的，无法修改。如果你可以改变结构，那么显而易见的解决方案就是添加一个构造函数。
当你想要的只是一个简单的宏来初始化你的结构时，不要用C ++包装器过度设计你的代码。
#include <stdio.h>
#define MY_STRUCT(x) MY_STRUCT x = {0}
struct MY_STRUCT
{
int n1;
int n2;
};
int main(int argc, char *argv[])
{
MY_STRUCT(s);
printf("n1(%d),n2(%d)\n", s.n1, s.n2);
return 0;
}
这是一些代码，但它是可重用的;包括它一次，它应该适用于任何POD。您可以将此类的实例传递给任何期望MY_STRUCT的函数，或者使用GetPointer函数将其传递给将修改结构的函数。
template <typename STR>
class CStructWrapper
{
private:
STR MyStruct;
public:
CStructWrapper() { STR temp = {}; MyStruct = temp;}
CStructWrapper(const STR &myStruct) : MyStruct(myStruct) {}
operator STR &() { return MyStruct; }
operator const STR &() const { return MyStruct; }
STR *GetPointer() { return &MyStruct; }
};
CStructWrapper<MY_STRUCT> myStruct;
CStructWrapper<ANOTHER_STRUCT> anotherStruct;
这样，您不必担心NULL是全0还是浮点表示。只要STR是一个简单的聚合类型，事情就会起作用。当STR不是简单的聚合类型时，您将收到编译时错误，因此您不必担心意外滥用此错误。此外，如果类型包含更复杂的东西，只要它有一个默认的构造函数，你就可以了：
struct MY_STRUCT2
{
int n1;
std::string s1;
};
CStructWrapper<MY_STRUCT2> myStruct2; // n1 is set to 0, s1 is set to "";
在缺点方面，由于您正在制作额外的临时副本，因此速度较慢，编译器会将每个成员分别设置为0，而不是一个memset。
