如何用特定值填充非緊湊結構的所有填充字節？

Question

我們知道，出於對齊原因，結構可以具有內部填充字節。

如何用特定值填充非緊湊結構的所有填充字節？ 換句話說，請考慮以下代碼段：

struct Foo;

// Is that possible to implement pad_Foo() function? If Yes, How?
void pad_Foo(struct Foo *pFoo_x, char pad_byte);

void bar(struct Foo *pFoo_x, int fd, char pad_byte)
{
    // reading in *pFoo_x from a file.
    // It may get some garbage padding bytes.
    read(fd, pFoo_x, sizeof(struct Foo));

    pad_Foo(&x, pad_byte);
}

是否可以實現pad_Foo（）函數，如果答案是肯定的，怎么辦？

Answer 1

是否可以實現pad_Foo（）函數

作為符合標准的代碼，答案是否定的

根據C11草案n1570中的6.2.6類型表示：

6當值存儲在結構或聯合類型的對象中（包括成員對象中）時，與任何填充字節相對應的對象表示形式的字節采用未指定的值 。 51）

和

51）因此，例如，結構分配不需要復制任何填充位。

因此標准明確指出：填充的值無法控制。

在特定的系統（平台，操作系統，編譯器）上，這是可能的。 以我的系統為例：

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

struct s
{
  char c;
  int n;
};

void dump_struct(struct s * p)
{
  unsigned char * u = (unsigned char *)p;
  for (size_t i=0; i < sizeof *p; ++i) printf("%02x ", u[i]);
  printf("\n");
}

int main(){
  printf("sizeof(struct s)=%zu sizeof(char)=%zu sizeof(int)=%zu padding=%zu\n",
         sizeof(struct s), 
         sizeof(char), 
         sizeof(int), 
         sizeof(struct s) - sizeof(char) - sizeof(int));

  struct s sa;
  memset(&sa, 'A', sizeof sa);
  sa.c = '8';
  sa.n = 42;
  dump_struct(&sa);

  struct s sb;
  memset(&sb, 'B', sizeof sa);
  sb.c = '8';
  sb.n = 42;
  dump_struct(&sb);
}

輸出：

sizeof(struct s)=8 sizeof(char)=1 sizeof(int)=4 padding=3
38 41 41 41 2a 00 00 00
38 42 42 42 2a 00 00 00
   ^^^^^^^^
    notice

因此，在我的系統上， memset確實寫入了填充字節，但是在其他系統上，您可能會看到不同的行為。

在main添加這樣的代碼：

  unsigned char * u = (unsigned char *)&sb.c;
  u += sizeof sb.c;
  while(u < (unsigned char *)&sb.n)
  {
    *u = 'C';
    ++u;
  }
  dump_struct(&sb);

將打印多余的行：

38 43 43 43 2a 00 00 00

同樣，在我的特定系統上，填充已更改。