如何使用 memset 初始化具有非 0 值的缓冲区？ [复制]

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何使用 memset 初始化具有非 0 值的缓冲区？ [复制]

【英文标题】：How to use memset for initializing bufffers with values other than 0? [duplicate]

【发布时间】：2014-01-06 13:47:57

【问题描述】：

int buff[1000] 
memset(buff, 0, 1000 * sizeof(int));

将用o初始化buff

但以下不会用 5 初始化 buff。那么在 C 中（而不是在 C++ 中）使用 memset 来实现这一点的方法是什么？我想为此目的使用 memset。

int buff[1000] 
memset(buff, 5, 1000 * sizeof(int));

【问题讨论】：

buff的类型是什么？

什么是buff数据类型，是整数吗？

memset 将每个字节设置为指定值。如果您对多字节数据类型进行操作，则不能使用memset 将它们设置为任意值。

这不是链接问题的完全重复，因为该问题是针对 C++ 的（正确的做法是使用 std::fill_n）。这个问题是针对C的，答案不一样。

【参考方案1】：

memset 将字节而不是数据类型初始化为一个值。所以对于你的例子......

int buff[1000] 
memset(buff, 5, 1000 * sizeof(int));

...如果int 是四个字节，则所有四个字节都将初始化为5。每个整数实际上将具有0x05050505 == 84215045 的值，而不是您所期望的5。

如果您想将数组中的每个整数初始化为 5，您必须这样做：

int i;
for(i = 0; i < 1000; i++)
    buff[i] = 5;

【讨论】：

当针对具有优化填充实现的平台（来自 Paul R 的答案的 memset_pattern4）时，编译器甚至可以选择将此循环优化为对该函数的调用。

@StephenCanon 这很有趣。我以前从未听说过。

当一个简单的循环可以转换为例如memcpy 或 memset。匹配特定于平台的函数不太常见，但一些编译器确实实现了它。即使您的编译器不这样做，这个循环也是自动向量化的绝佳候选者。

【参考方案2】：

根据您使用的操作系统，您可能可以使用memset_pattern4 et al，否则您只需使用循环即可。

【参考方案3】：

我个人不建议将memset 用于一般初始化。您必须确保能够正确和便携地使用它的事情太多了。它基本上只适用于char 数组或微控制器代码。

C中初始化数组的方式如下（假设大小N）：

for (i = 0; i < N; ++i)
    buff[i] = init_value;

使用 C99，您可以做更多有趣的事情。例如，假设缓冲区是以下结构的数组：

struct something

    size_t id;
    int other_value;
;

然后你可以这样初始化：

for (i = 0; i < N; ++i)
    buff[i] = (struct something)
        .id = i
    ;

这称为指定初始化程序。像所有其他初始化器情况一样，如果您不提及结构的特定字段，它将自动为零初始化。

【参考方案4】：

如果 buff 不是字节数组，则只能使用 memset 将其初始化为由重复的十六进制值组成的值（例如 -1、0x01010101 等）

一种方法是使用memcpy，因此：

buff[0] = 5;
memcpy(buff + 1, buff, sizeof(buff) - sizeof(*buff))

但是这依赖于未定义的行为，可能会或可能不会在您的系统上运行。

一个体面的编译器应该产生一个足够高效的循环

for (i = 0; i < 1000; i++) buff[i] = 5;

【讨论】：

我不知道建议的memcpy技巧确实“工作”的任何现代系统。

我不认为故意建议未定义的行为是可以的

@Shahbaz 取决于他的系统如何工作以及他对优化的渴望程度。我也不建议 memset 填充数组，因为不清楚

@TomTanner，一个设置元素的简单for循环可以像memcpy一样优化。请注意，memcpy 需要 restrict 指向源和目标的指针。这意味着（粗略地说）优化器可以假设它们不重叠并相应地进行优化。如果你给它重叠的内存区域，即使你的答案是“更优化”，它也是不正确的。

我意识到一个体面的编译器可以生成在 memset 优化的代码。但请相信我，我在各个地方都遇到过很多像 memcpy 这样的代码。如果OP不走运，他们会这样做。假设我应该反过来说。