老生常谈，正确使用memset

Posted 2020-08-19 莫水千流

前段项目中发现一个问题，程序总是在某个dynamic_cast进行动态转换时出异常，查了半天才发现问题原来是出在memset的使用上，虽然问题本身显而易见，但当处于几十万行代码量级中时，就变得不太那么容易定位了。

本文归纳了下使用memset几个需要注意的地方，虽然内容很简单，但也希望对大家有所帮助。

1. memset是以字节为单位，初始化内存块。

当初始化一个字节单位的数组时，可以用memset把每个数组单元初始化成任何你想要的值，比如，

[cpp] view plain copy

1. char data[10];  
2. memset(data, 1, sizeof(data));    // right  
3. memset(data, 0, sizeof(data));    // right  

而在初始化其他基础类型时，则需要注意，比如,

[cpp] view plain copy

1. int data[10];  
2. memset(data, 0, sizeof(data));    // right  
3. memset(data, -1, sizeof(data));    // right  
4. memset(data, 1, sizeof(data));    // wrong, data[x] would be 0x0101 instead of 1  

2. 当结构体类型中包含指针时，在使用memset初始化时需要小心。

比如如下代码中，

[cpp] view plain copy

1. struct Parameters {  
2.           int x;  
3.           int* p_x;  
4. };  
5. Parameters par;  
6. par.p_x = new int[10];  
7. memset(&par, 0, sizeof(par));  

当memset初始化时，并不会初始化p_x指向的int数组单元的值，而会把已经分配过内存的p_x指针本身设置为0，造成内存泄漏。同理，对std::vector等数据类型，显而易见也是不应该使用memset来初始化的。

3. 当结构体或类的本身或其基类中存在虚函数时，也需要谨慎使用memset。

这个问题就是在开头项目中发现的问题，如下代码中，

[cpp] view plain copy

1. class BaseParameters  
2. {  
3. public:  
4.     virtual void reset() {}  
5. };  
6.   
7. class MyParameters : public BaseParameters  
8. {  
9. public:   
10.     int data[3];  
11.     int buf[3];  
12. };  
13.   
14. MyParameters my_pars;  
15. memset(&my_pars, 0, sizeof(my_pars));  
16. BaseParameters* pars = &my_pars;  
17.   
18. //......  
19.   
20. MyParameters* my = dynamic_cast<MyParameters*>(pars);  

程序运行到dynamic_cast时发生异常。原因其实也很容易发现，我们的目的是为了初始化数据结构MyParameters里的data和buf，正常来说需要初始化的内存空间是sizeof(int) * 3 * 2 = 24字节，但是使用memset直接初始化MyParameters类型的数据结构时，sizeof(my_pars)却是28字节，因为为了实现多态机制，C++对有虚函数的对象会包含一个指向虚函数表(V-Table)的指针，当使用memset时，会把该虚函数表的指针也初始化为0，而dynamic_cast也使用RTTI技术，运行时会使用到V-Table，可此时由于与V-Table的链接已经被破坏，导致程序发生异常。