memcpy 结构变量

Question

这听起来可能是一个非常基本的问题，但我在 C++ 中有以下结构：

struct SMessage
{
    unsigned int id; 
    unsigned int payloadSize; 
    unsigned char data[100];  
    unsigned char *data2; 
};

假设我有两个 SMessage 类型的变量 (msg1,msg2)，我想将 msg1 的各个成员 memcpy 到 msg2（请不要问为什么！）。我知道复制 id 和 payLoadSize 相对简单：

memcpy(&msg2.id, &msg1.id, sizeof(unsigned int)); 
memcpy(&msg2.payLoadSize, &msg2.payLoadSize, sizeof(unsigned int));

但是为了复制数据[]我们应该这样做：

memcpy(&msg2.data, &msg1.data, 100*sizeof(unsigned char));

或

memcpy(msg2.data, msg2.data, 100*sizeof(unsigned int))

也可以，因为数据是数组对象？

我们如何复制声明为指针的结构成员data2？

Answer 1

表达式 msg.data 的类型与表达式 &msg.data 的类型不同，但值相同。由于这是 C++，因此 [conv.ptr]/2 中非常明确地指定了行为：对 memcpy 的调用导致两个指针参数隐式转换为 [const] void *，并且此转换的结果 "points to the start of the storage location where the object resides, as if it is a most derived object (not a base class subobject)". （在 C 中，效果是一样的，但标准语不太清楚这样说——你必须一起阅读 C99 节 6.3.2.3 第 1 段和第 7 段，并理解 memcpy 表现 "as if" 它转换它的参数在内部指向字符类型的指针。）

data 声明为

unsigned char data[100];

因此以下所有内容都是等价且正确的。在我处理过的大多数代码库中，第一个将是首选样式。

memcpy(msg2.data, msg1.data,   sizeof msg1.data);

memcpy(msg2.data, msg1.data,   100);
memcpy(msg2.data, msg1.data,   100 * sizeof(unsigned char));

memcpy(&msg2.data, &msg1.data, sizeof msg1.data);
memcpy(&msg2.data, &msg1.data, 100);
memcpy(&msg2.data, &msg1.data, 100 * sizeof(unsigned char));

然而，

memcpy(msg2.data, msg1.data, 100 * sizeof(unsigned int));

错了；它复制了太多内存。¹ 这就是为什么带有 sizeof 的形式是首选样式的原因；一开始就更难出错，并且如果类型定义发生变化，也不会默默地出错。²

另外，作为风格问题，我不喜欢在这种情况下写 &，因为 &[anything with an array type] 几乎总是错误的，所以除非确实有必要，否则不应那样写。

你应该知道 sizeof(any sort of char) == 1 根据定义 (C++ [expr.sizeof]/1)。这是我个人但广泛认同的观点，这意味着 sizeof(char) 永远不应出现在您的代码中。

最后，如果没有更多信息，我无法告诉您正确的复制方法data2。我需要知道 data2 指向什么，它是如何分配的，是否应该复制或引用。

¹ 除了极不可能的情况 sizeof(unsigned char) == sizeof(unsigned int)；这在最初的 Cray 上是正确的，并且标准仍然允许这种可能性，但是据我所知，很多很多年没有实施者真正做到这一点。

² 反驳：这是将 sizeof 应用于数组类型，这是有风险的，因为数组类型 "decay" 应用于指针类型，如果有丝毫的机会这样做，那么它又会是默默的错了。不过，在您所处的情况下 — 手动复制结构成员 — 我认为它比替代方法更不危险。

Answer 2

任何一个版本都可以。使用与号 (&) 运算符显式获取数组地址，而省略与号会导致它隐式获取数组地址。最后结果一样。

更重要的是，直接在字段上使用sizeof更简单，更不容易出错：

std::memcpy(msg2.data, msg1.data, sizeof(msg1.data));

这避免了拼写错误，更重要的是，如果字段大小发生变化，您不必通过代码查找您使用过它的地方。

至于 data2，zwol 在他下面的回答中是正确的，因为它取决于 data2 究竟存储了什么——或者更准确地说，谁 "owns" data2 以及变量将如何被释放。您可能想查看 "shallow" 与 "deep" 复制。

Answer 3

你的最后两个 memcpy() 应该是 sizeof(msg1.data) 而不是 100*sizeof(unsigned int) - 反正它们是 unsigned char！

但是最后一个：

memcpy(msg2.data, msg2.data, 100*sizeof(unsigned int));

正确。如果您想使用较早的一个，请使用：

memcpy(&msg2.data[0], &msg1.data[0], 100*sizeof(unsigned int));

Answer 4

两者都是错误的，因为如果sizeof(unsigned int)大于sizeof(char)，它们将导致越界访问。

您可以执行以下任一操作

memcpy(&msg2.data, &msg1.data, sizeof(msg1.data)); // pass pointers to arrays
memcpy(msg2.data, msg1.data, 100*sizeof(unsigned char)); // pass pointers to first elements of the arrays

memcpy 结构变量

memcpy structure variables

c++

arrays

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memcpy