memset 对浮点数组做了什么？

Question

我最近在网上找到一段代码，看起来有点像这样：

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

int main() {
    float m[10];
    memset(m, 0, 20); 
}

我还看到了一个我认为是正确的片段：

memset(m, 0, sizeof m);

当尝试使用此代码段打印出第一个示例的所有值时：

for (int i = 0; i < 20; i++) {
    printf("%f, \n", m[i]);
}

它产生这样的输出：

0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
-0.000000, 
-4587372491414098149376.000000, 
-0.000013, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000, 
0.000000

重新编译时值发生变化。

现在我有几个问题：

为什么 memset 可以向 float 数组写入比分配的更多的内容，为什么不能对 char 数组执行此操作？
为什么这么不一致？
为什么将第二个值更改为 memset 到 1 的值不会更改输出？

Answer 1

Why can memset write to a float-array more than what was allocated and why can't you do that with a char-array?

memset(m, 0, 20);，正如问题最初显示的那样，写入的内容不超过分配的内容。通常，float在C实现中是四个字节，所以float m[10];分配40个字节，memset(m, 0, 20);写20个。

在新代码中，memset(m, 0, sizeof m); 向 m 写入的字节数与它写入的字节数一样多，不多也不少。

如果 memset 被要求写更多，您可以尝试这样做的原因是 C 实现通常不进行安全检查操作，并且 C 标准不要求它们这样做。

Why is it so inconsistent?

没有什么不一致的。 memset在m的前20个字节写0，也就是浮点数0的编码，float常用的格式（IEEE-754 binary32，也叫“单精度”）。

之后的字节没有被写入，所以打印它们使用的是未初始化的数据。 C 标准说未初始化对象的值未确定。一个常见的结果是程序使用内存中已经存在的任何内容。那可能是零，也可能是其他东西。

但是，使用循环 for (int i = 0; i < 20; i++)，您超出了 m 中的 10 个元素。然后访问 m[i] 的行为不是由 C 标准定义的。如上所述，一个常见的结果是程序访问计算出的内存并使用其中的任何内容。然而，各种其他行为也是可能的，包括由于尝试访问未映射的内存而导致崩溃，或者编译器在优化期间用备用代码替换未定义的代码。

Why does changing the second value of memset not change the output?

它会，取决于你把它改成什么。该字节的某些值可能会导致 float 值非常小，它们仍然打印为“0.000000”。例如，如果字节设置为 1，使每个 float 中的 32 位 0x01010101，它们表示 float 值 8,454,401•2^{− 148} = 2.36942782761723955384693006253917004604239556833255136345174597127722672385008451101384707726538181304931640625•10[=8[31=]3]3]。

如果您使用 64 作为 memset 的第二个参数，这些位将被设置为 0x40404040，其编码值为 3.0039215087890625，因此将打印“3.003922”。

Answer 2

Memset 对 float 数组没有任何作用。你只有一个包含 10 个浮点数的数组，你使用了一个覆盖 20 个浮点数的循环，这意味着，由于 C 不检查数组边界......不是。我不会在这里重复其他答案中已经说过的内容，但是您在调整 C 对象的大小时遇到了问题。 sizeof 运算符是您的朋友。在将参数传递给 memcpy 或 malloc 之类的函数时使用它而不是使用常量，因此如果您调整对象的大小，您仍然可以，而无需更改常量值。

memset 对浮点数组做了什么？

What is memset doing to a float array?

c

floating-point