使用堆上结构的结构初始化语法

Posted 2023-02-21

【中文标题】使用堆上结构的结构初始化语法

【英文标题】：Use of struct initialization syntax for on-heap struct

【发布时间】：2016-08-13 13:39:08

【问题描述】：

我有一个简单的结构，我想在堆上初始化并在函数中作为指针返回。

struct entry 
    const char* const key; // We don't want the key modified in any way
    const void* data;      // But the pointer to data can change
    struct entry* next;
;

有一个问题，我不能calloc它并一一初始化成员，因为key是一个const指针。我在某处发现了这种有效的语法：

struct entry* entry = calloc(1, sizeof(struct entry));
*entry = (struct entry)  .key = key, .data = data, .next = NULL ;

但我不知道它发生了什么：它是否会创建一个“匿名”结构，然后将其复制到 *entry 所在的位置？使用它是否安全，或者我应该更喜欢创建一个本地结构，然后使用memcpy 复制到正确的位置？

【问题讨论】：

你确定这有效吗，因为它不应该。 entry的类型是什么？

entry 是struct entry*。我在问题中添加了声明部分。

正如我所怀疑的，它不会编译：ideone.com/2YIgUN

我刚刚注意到您还建议使用 memcpy，所以是的，这是正确的方法。 :-s

奇怪...用你的文件：clang -std=c11 -Weverything -pedantic struct_test.c -o struct_test 对我来说没有错误。

【参考方案1】：

您提交的作业不正确，不应编译。

使用 const 成员初始化已分配结构的正确方法是分配一些内存，创建一个临时结构入口对象，然后使用 memcpy 将该对象复制到分配的内存中：

void* mem = malloc( sizeof( struct entry ) );
struct entry temp =  key , data , NULL ;
memcpy( mem , &temp , sizeof( temp ) );
struct entry* e = mem;

【讨论】：

在const 字段上使用memcpy 新值真的安全吗？

等等，没关系，你没有这样做，mem 还没有类型。但是留下评论以防其他人对此感到疑惑。

@hyde 是的，memcpy 将有效类型设置为对象。

在您的示例中全程使用e 代替mem 是否有问题？ （我猜你使用mem 来完全避免这个问题）

@M.M 指向一个对象没有区别。 memcpy 之前的对象没有有效类型。由于这超出了 OP 的理解，我用 void 来暗示它。

【参考方案2】：

这一行：

*entry = (struct entry)  .key = key, .data = data, .next = NULL ;

使用赋值运算符。赋值运算符（C11 6.5.16/2）的条件包括：

约束

赋值运算符应该有一个可修改的左值作为它的左操作数。

modifiable lvalue的定义见6.3.2.1/1：

可修改左值是没有数组类型、没有不完整类型、没有 const 限定类型，并且如果它是结构或联合，则没有任何成员（包括递归，所有包含的聚合或联合的任何成员或元素）具有 const 限定类型。

所以*entry 不是可修改的左值，因为它的类型是一个结构，它有一个具有 const 限定类型的成员。因此，在赋值运算符的左侧出现*entry 是一种违反约束。

clang 编译器（我尝试过的所有版本）似乎没有针对此约束违规给出任何诊断消息；这显然是一个编译器错误。 gcc 确实给出了诊断。

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关于问题的第二部分：

我是否应该更喜欢创建一个本地结构，然后使用 memcpy 将其复制到正确的位置？

正如 2501 所解释的，当写入由malloc 系列分配的空间时，您可以在 C 中执行此操作。 （如果您声明了一个名为 struct entry 的对象，那么是否允许 memcpying 就不太清楚了）。

【讨论】：

对没有分配存储持续时间的结构条目类型（或任何其他类型）的对象进行memcpy-ing会导致未定义的行为。

@2501 你能提供标准参考吗

9899:2011 表达式 6.5 第 6 和 7 段

我弄错了，上面的 cmets 不相关。问题在于 const，而不是别名。对不起。 :-/ 对类型结构条目的 memcpy-ing 在 6.7.3 p6 的情况下是 ub，因为其中一个成员是 const。

@2501 6.7.3p6 谈到了使用非常量左值进行编写。 memcpy 不使用左值写入。我见过有人说 memcpy 应该被视为与unsigned char 的一系列分配相同，但我认为标准中的实际文本并不可靠。不清楚的措辞imo，虽然我同意标准应该说的最明智的事情是你不能对声明为const的对象进行memcpy。