为什么编码器将结构指针的值分配给静态结构？

Question

抱歉，如果这是重复的，在这种情况下，我找不到要搜索的正确关键字。

这是参考我正在处理的一些旧（MUD）代码，粘贴在下面。 我对下面代码的foo_zero和*foo = foo_zero部分的目的感到困惑。 这是它在整个代码库中使用的模式。 我的猜测是，这是一种无需显式设置即可将foo所有成员初始化为零/NULL 的方法。

typedef struct FOO {
    int buzz;
    char *bazz;
} FOO;

FOO *init_foo(void)
{
    static FOO foo_zero;
    FOO *foo;
    
    foo = malloc(sizeof(*foo));
    *foo = foo_zero; // <-- why?
    return foo;
}

Answer 1

是的，线条

static FOO foo_zero;

和

*foo = foo_zero;

安排init_foo()分配的struct FOO每个新实例都被初始化，就好像有人说过

struct FOO new_foo = { 0 };

具体来说，所有整数字段将被初始化为 0，所有浮点字段将被初始化为 0.0，所有指针字段将被初始化为空指针（又名NULL ，或 C++ 中的nullptr ）。

这是一种很好的技术，因为它比其他技术更简单，而且严格来说更便于携带。

有一个讨论渗透在关于做的替代可能性的评论中

foo = malloc(sizeof(*foo));
memset(foo, 0, sizeof(*foo));

要么

foo = calloc(1, sizeof(*foo));

这两者都会将全新的struct FOO初始化为 all-bits-0。 这里有一个微妙的问题——它是如此微妙以至于许多程序员根本不会称之为问题——是处理器和/或操作系统在理论上可能表示一个浮点值 0.0 或一个 null指针，具有除 all-bits-0 以外的其他位模式。

但是如果你在这样的处理器上，那么做

float f = 0;

要么

char *p = 0;

会做正确的事情，用正确的零值初始化变量，即使它不是全位 0。 对于诸如struct FOO类的聚合，执行

struct FOO new_foo = { 0 };

相当于用 0 显式初始化它的每个成员，这意味着您得到正确的零值，即使那不是全部位 0。 最后，任何时候你声明一个具有静态持续时间的变量，如

static FOO foo_zero;

你会得到一个隐式的初始化，就像你说的= { 0 }; ，因此默认（静态）初始化也无论如何都会为您提供正确的零值。

如果您仍然对calloc的 all-bits-0 保证感到好奇，您可以在C FAQ list 的问题 7.31中阅读更多关于它的内容。

Answer 2

其实这个声明

static FOO foo_zero;

等价于以下

static FOO foo_zero = { .buzz = 0, .bazz = 0 };

所以在这个赋值语句中

*foo = foo_zero;

指针 foo 所指向的对象以与静态变量 foo_zero 相同的方式初始化为零。

该函数返回一个指向零初始化对象的指针。

对于这个简单的情况，如果您使用 calloc 代替 malloc，您可以获得几乎相同的效果。

FOO *init_foo(void)
{
    return calloc( 1, sizeof( struct FOO ) );;
}

但有时需要一个非平凡的初始化。 所以你展示的方法是有意义的。 例如

struct FOO
{
    size_t n;
    char s[10];
};

struct FOO * init_foo( void )
{
    static struct FOO default_foo = { .n = 6, .s = "Hello" };
    
    struct FOO *foo = malloc( sizeof( *foo ) );
    
    if ( foo ) *foo = default_foo;
    
    return foo;
}

Answer 3

为什么复杂化？

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

typedef struct {
    int buzz;
    char *bazz;
} FOO;

上面的init_foo()实际上只是返回在堆上创建的新 foo。 都干净。 所以让我们这样做：

static inline FOO * new_foo(void)
{
    return calloc(1,sizeof(FOO));
}

使用和检查：

int main (void)
{
    FOO * foo = new_foo();

   printf("buzz: %d, bazz: %s", foo->buzz, foo->bazz );

   free(foo);

    return 42;
}

Godbolt显示新的结构 FOO 很好地为空

Program returned: 42
buzz: 0, bazz: (null)