memset 对浮点数组做了什么？

Question

我最近在网上找到了一段代码，看起来有点像这样：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    float m[10];
    memset(m, 0, 20); 
}

我还看到了一个片段，我认为它是正确的：

memset(m, 0, sizeof m); 

尝试使用此代码段打印出第一个示例的所有值时：

for (int i = 0; i < 20; i++) {
    printf("%f, \n", m[i]);
}

它产生一个 output 像这样：

0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
-0.000000, 
-4587372491414098149376.000000, 
-0.000013, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000

重新编译时值发生变化的地方。

现在我有几个问题：

• 为什么 memset 可以比分配的更多写入float -array，为什么不能使用char -array 执行此操作？
• 为什么如此不一致？
• 为什么将第二个值更改为memset的值例如1不会更改 output？

Answer 1

为什么 memset 可以比分配的更多写入float -array，为什么不能使用char -array 执行此操作？

memset(m, 0, 20); ，正如问题最初显示的那样，写入的内容不超过分配的内容。 通常， float在 C 实现中是四个字节，所以float m[10]; 分配 40 个字节和memset(m, 0, 20); 写 20。

在新代码中， memset(m, 0, sizeof m); 向m写入尽可能多的字节，不多也不少。

如果要求memset写更多，您可以尝试这样做的原因是 C 实现通常不进行安全检查操作，而 C 标准不要求它们这样做。

为什么如此不一致？

没有什么不一致的。 memset将零写入m的前 20 个字节，这是浮点零的编码，采用float常用的格式（IEEE-754 binary32，也称为“单精度”）。

之后的字节没有被写入，因此打印它们使用未初始化的数据。 C 标准说未初始化对象的值是不确定的。 一个常见的结果是程序已经使用了 memory 中的任何内容。 那可能是零，也可能是其他东西。

但是， for (int i = 0; i < 20; i++)的循环，您 go 超出了m中的 10 个元素。 那么访问m[i]的行为不是由 C 标准定义的。 如上所述，一个常见的结果是程序访问计算的 memory 并使用发生的任何内容。 但是，其他各种行为也是可能的，包括由于尝试访问未映射的 memory 或编译器在优化期间用替代代码替换未定义代码而导致的崩溃。

为什么更改memset的第二个值不会更改 output？

它将取决于您将其更改为什么。 字节的某些值可能会导致float值非常小，它们仍然打印为“0.000000”。 例如，如果将字节设置为 1，使每个float中的 32 位0x01010101 ，它们表示float值^{2.36942782761723955384693006253917004604239556833255136345174597127722672385008451101850084511018181850084511018181818}

如果您使用 64 作为memset的第二个参数，则这些位将设置为0x40404040 ，它对值 3.0039215087890625 进行编码，因此将打印“3.003922”。

Answer 2

Memset对float组没有任何作用。 您只有一个包含 10 个浮点数的数组，并且您使用了一个覆盖 20 个浮点数的循环，这意味着，由于 C 不检查数组边界……您已经从数组的末尾扩展了很远，并将其解释为浮点数不是。 我不会在这里重复其他答案中已经说过的内容，但是您在调整 C 对象的大小时遇到了问题。 sizeof运算符是您的朋友。 在将 arguments 传递给memcpy或malloc等函数时使用它。