记 C++开发中的一个小坑

[dangyuluo]

最近写的功能里，发现一个单元测试在 Debug 下可以通过，但是在 RelWithDebInfo 下却报错。错误发生在使用memcmp比较两个内存地址处。抽象出来的代码如下

struct GID{
  MyType m_type; // Member with alignment as 8
  bool used; // bool has alignment of 1
};


GID gid1;
...
GID gid2 = gid1;

assert(memcmp(&gid1, &gid2, sizeof(GID)) == 0); // failed for RelWithDebInfo

后来经过排查，发现 Debug 时gid2.used成员之后内存是干净的，padding 均为 0 ，但是在 RenWithDebInfo 下gid2.used之后内存却有随机值，导致了memcmp失败。经过搜索发现了 auto-generated copy constructor 是不会将 padding 置零。读了 memcmp 的文档后也发现已经有提示过了。真是学无止境。

https://stackoverflow.com/questions/70979077/does-c-standard-guarantee-the-initialization-of-padding-bytes-to-zero-for-non

https://en.cppreference.com/w/cpp/string/byte/memcmp

[jackchenly]

@wctml 同，我的编程习惯就是会初始化所有变量

[3dwelcome]

这算什么，隔壁邻居 memcpy 才是巨坑好吧。

https://en.cppreference.com/w/cpp/string/byte/memcpy 里有一行超小字，写着如果输入内存部分有重叠，那么 the behavior of memcpy is not specified and may be undefined.

而且这 undefined 行为，还是和 C++运行时有关系的，不同版本不一样。你本地运行没问题，换台机子就有问题了！被坑了好久。

[3dwelcome]

大家体会一下官方那句“may be undefined”，用了 may, 没用肯定句。

也就是结果可能正确，可能不正确。

你在 99 台机器上运行正确，换最后 1 台机器就不正确了。

[LifStge]

@GeruzoniAnsasu 谢谢 确实我比较偏激 结论上也有问题 你说的 3 点 2,3 我没反对的 看到未初始化的地方 然后我表达的就跑题了 对于非 POD 类型 拷贝构造函数 是不会额外的对整体做零初始化的 默认生成的 还是自定义的 结果一样的 所以就是你说的 第二点这个问题 我前面表达的 主要还是针对 gid1 未初始化的情况 不太清楚 OP 的 MyType 是否是 POD 类型 如果是 POD 类型 那么 GID 也就是 POD 类型了 这种情况 就是我前面的例子出现的结果了 在 clang -Os 优化下 问题就表现出来了 这时候 gid1 跟 gid2 都是未知数据 同时 gid2 跟 gid1 也不同 应该就是优化情况下 啥都没干. 此时如果显式的对 gid1 做零初始化 就比如 GID gid1{}; 这个情况下 gcc 跟 clang 的表现就都相同了 clang 下的反汇编 如果 GID 位数不多 gid1 跟 gid2 同时直接就是几条指令 清零了 如果是结构体较大 就转变为 memset 清零 .

[ColorfulBoar]

@3dwelcome 恭喜你被 cppreference 整蛊了~
我懒得查哪个词是敏感词了所以点击这里查看剩余内容 https://telegra.ph/%E4%BF%84%E7%BD%97%E6%96%AF%E6%96%B9%E5%9D%97-02-22

[MatDK]

可以 学习了

[secondwtq]

https://twitter.com/johnregehr/status/1484683338342273024

[secondwtq]

@GeruzoniAnsasu 因为 gid1 是 indeterminate ，gid2 初始化了也没用，这玩意会传染的。语言律师地说，楼主这一步已经死了。

https://godbolt.org/z/hzenM768K

[mingl0280]

首先，在 GID2 中楼主不应当期待一个非 POD 的对象 /结构，在未初始化为 0 的情况下内存对齐以后，在对齐的 padding 部分中存在为 0 的数据（实际上这部分数据几乎肯定是随机的）。你要么 pack(1)干掉 padding 要么别搞 memcmp ，去自定义 operator=

[GeruzoniAnsasu]

@secondwtq 厄。。 那好像大家理解有点歧义， gid1 下面有省略号，我默认它是合法在用的对象，或者说 gid1 从定义到使用不存在问题

[secondwtq]

@GeruzoniAnsasu gid1 后面还有个分号，也就是说很有可能是没初始化的 ... 虽然他要是省略号里面给他赋了个值应该就没事了，要是没赋值就用还是炸
当然这个帖子主要问题还是在 memcmp 上面 ...

[nicebird]

确实是这样的，就是中间的空洞部分不会处理呗。

[dangyuluo]

@secondwtq 这只是简易版的代码，实际上 gid1 是被正常初始化并且填 0 的。gid1 不是问题所在

[dangyuluo]

@mingl0280 实际上这个类是 POD 的类，只是设计不当导致有 padding 而已

[TencentCEO]

同意 @wctml 说的 "楼主 你太年轻了" 😃
我现在都习惯类或结构体成员给默认值，struct GID{ bool used=false; };