为什么 memset 部分初始化？

Question

我正在尝试通过memset用 0 初始化一个int **a 。 但结果是某些项目不为零。
源代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>

int main()
{
    int aSize = 3;
    int **a = (int **)malloc(sizeof(int *)*aSize);
    for (int i=0; i<aSize; i++) {
        a[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*aSize);
    }

    memset(a[0], 0, aSize*aSize*sizeof(int));

    for (int i=0; i<aSize; i++) {
        for (int j=0; j<aSize; j++) {
            printf("%d ", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

Output

0 0 0 
0 0 0 
0 1610612736 0

---

更新 1

我正在尝试按照建议的两种方式使malloc连续。 但是在方法2中，初始化数组时抛出了异常。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h> // memset header changed
// method 1
int **a = malloc(sizeof(int *)*aSize);
for (int i=0; i<aSize; i++) {
    a[i]=malloc(sizeof(int)*aSize);
    memset(a[i], 0, aSize*sizeof(int));
}

for (int i=0; i<aSize; i++) {
    for (int j=0; j<aSize; j++) {
        printf("%d ", a[i][j]);
    }
    printf("\n");
}

for (int i=0; i<aSize; i++) {
    free(a[i]);
}

free(a);

// method 2
a = malloc(sizeof(int *)*aSize + sizeof(int)*aSize);
memset(a[0], 0, aSize*aSize*sizeof(int)); // Exception: EXC_BAD_ACCESS (code=1, address=0x1c)

Answer 1

除了惊人的侥幸之外，这不可能奏效：

memset(a[0], 0, aSize*aSize*sizeof(int));

您通过将指针向量分配给单独分配的行来模拟多维数组。 但是在上面的表达式中，您假设 memory 是线性的（全部分配在一块）。 memset写入超出a[0]行的末尾，导致未定义的行为。

正确的方法是遍历指针数组，并单独memset每一行：

for (i = 0; i < aSize; i++)
   memset(a[i], 0, aSize * sizeof a[i]);

这个memset动作可以提升到分配行的原始循环中； 此外，可以使用calloc代替malloc以使memset变得不必要。 （C 语言要求全零位 memory 模式在解释为int或double等数字类型时产生零值，因此使用 call 将数字calloc初始化为零是安全的）

此外，标准 C 中没有<memory.h> header。 自 1989 年 C 首次标准化之前， malloc function 已在<stdlib.h>中声明。

Answer 2

您的memset行假设在您的第一个for循环中创建的指针数组指向连续的memory - 也就是说，例如，您假设a[1]将指向紧跟在a[0] .

但是，不能保证会出现这种情况，碰巧的是，在您的某些情况下，这是正确的，但最终，在这个假设上工作会导致未定义的行为！

要纠正该问题，您应该分别初始化每个 memory 缓冲区； 最简单的方法是在创建每一个时这样做：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>

int main()
{
    int aSize = 3;
    int **a = (int **)malloc(sizeof(int *)*aSize);
    for (int i=0; i<aSize; i++) {
        a[i]=(int *)malloc(sizeof(int)*aSize);
         memset(a[i], 0, aSize*sizeof(int)); // Set each buffer to all zeros here!
    }

//  memset(a[0], 0, aSize*aSize*sizeof(int)); // This will cause undefined behaviour

    for (int i=0; i<aSize; i++) {
        for (int j=0; j<aSize; j++) {
            printf("%d ", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

随时要求进一步澄清和/或解释。