Jak porównać struktury dla równości w C?

Jak porównać dwa przypadki struktur dla równości w standardowym C?

C nie udostępnia żadnych narzędzi językowych, aby to zrobić - musisz to zrobić sam i porównać każdego członka struktury według członka.

Możesz ulec pokusie użycia memcmp(&a, &b, sizeof(struct foo)) , ale może nie działać we wszystkich sytuacjach. Kompilator może dodawać przestrzeń bufora wyrównania do struktury, a wartości znalezione w lokalizacjach pamięci znajdujących się w przestrzeni bufora nie są gwarantowane, że będą jakąś szczególną wartością.

Ale jeśli używasz calloclub memsetpełny rozmiar struktur przed ich użyciem, to może zrobić płytkie porównanie z memcmp(jeśli struktura zawiera wskaźniki, będzie pasować tylko wtedy, gdy adres Wskaźniki wskazują na to samo).

Jeśli często to robisz, sugerowałbym napisanie funkcji porównującej dwie struktury. W ten sposób, jeśli kiedykolwiek zmienisz strukturę, wystarczy zmienić porównanie w jednym miejscu.

Co do tego, jak to zrobić ... Musisz porównać każdy element indywidualnie

Nie można używać memcmp do porównywania struktur dla równości ze względu na potencjalne losowe wypełnianie znaków między polami w strukturach.

  // bad
  memcmp(&struct1, &struct2, sizeof(struct1));

Powyższe nie powiedzie się dla struktury takiej jak ta:

typedef struct Foo {
  char a;
  /* padding */
  double d;
  /* padding */
  char e;
  /* padding */
  int f;
} Foo ;

Aby być bezpiecznym, musisz użyć porównania członków.

@Greg ma rację, że w ogólnym przypadku należy napisać wyraźne funkcje porównawcze.

Można użyć, memcmpjeśli:

• struktury nie zawierają ewentualnych pól zmiennoprzecinkowych NaN.
• struktury nie zawierają dopełnienia (użyj -Wpaddedz clang, aby to sprawdzić) LUB struktury są jawnie inicjowane memsetprzy inicjalizacji.
• nie ma typów elementów (takich jak Windows BOOL), które mają odrębne, ale równoważne wartości.

O ile nie programujesz dla systemów wbudowanych (lub piszesz bibliotekę, która może być na nich użyta), nie martwiłbym się niektórymi przypadkami narożnymi w standardzie C. Rozróżnienie wskaźnika bliskiego i dalekiego nie istnieje na żadnym urządzeniu 32- lub 64-bitowym. Żaden znany mi system niewbudowany nie ma wielu NULLwskaźników.

Inną opcją jest automatyczne generowanie funkcji równości. Jeśli rozłożysz definicje struktur w prosty sposób, możliwe jest użycie prostego przetwarzania tekstu do obsługi prostych definicji struktur. Możesz użyć libclang do ogólnego przypadku - ponieważ używa tej samej nakładki co Clang, poprawnie obsługuje wszystkie przypadki narożne (z wyjątkiem błędów).

Nie widziałem takiej biblioteki do generowania kodu. Wydaje się jednak stosunkowo prosty.

Jednak zdarza się również, że takie generowane funkcje równości często robią coś złego na poziomie aplikacji. Na przykład, czy dwie UNICODE_STRINGstruktury w systemie Windows powinny być porównywane płytko czy głęboko?

Pamiętaj, że możesz używać memcmp () na statycznych konstrukcjach bez obawy o wypełnianie, o ile nie zainicjujesz wszystkich elementów (jednocześnie). Jest to zdefiniowane przez C90:

http://www.pixelbeat.org/programming/gcc/auto_init.html

Zależy to od tego, czy zadajesz pytanie:

1. Czy te dwie struktury to ten sam obiekt?
2. Czy mają taką samą wartość?

Aby dowiedzieć się, czy są to ten sam obiekt, porównaj wskaźniki do dwóch struktur zapewniających równość. Jeśli chcesz dowiedzieć się ogólnie, czy mają taką samą wartość, musisz dokonać głębokiego porównania. Polega to na porównaniu wszystkich członków. Jeśli członkowie są wskaźnikami do innych struktur, musisz również powrócić do tych struktur.

W szczególnym przypadku, gdy struktury nie zawierają wskaźników, możesz wykonać memcmp, aby wykonać bitowe porównanie danych zawartych w każdym z nich bez konieczności poznania znaczenia danych.

Upewnij się, że wiesz, co oznacza „równa się” dla każdego elementu członkowskiego - jest to oczywiste dla liczb całkowitych, ale bardziej subtelne, jeśli chodzi o wartości zmiennoprzecinkowe lub typy zdefiniowane przez użytkownika.

memcmpnie porównuje struktury, memcmpporównuje plik binarny, a struktura zawsze zawiera śmieci, dlatego zawsze wychodzi Fałsz w porównaniu.

Porównaj element po elemencie, jest bezpieczny i nie zawiedzie.

Jeśli struktury zawierają tylko prymitywy lub jeśli jesteś zainteresowany ścisłą równością, możesz zrobić coś takiego:

int my_struct_cmp (const struct my_struct * lhs, const struct my_struct * rhs)
{
    zwraca memcmp (lhs, rsh, sizeof (struct my_struct));
}

Jeśli jednak twoje struktury zawierają wskaźniki do innych struktur lub związków, będziesz musiał napisać funkcję, która odpowiednio porównuje prymitywy i odpowiednio wywoła porównania z innymi strukturami.

Pamiętaj jednak, że powinieneś był użyć memset (& a, sizeof (struct my_struct), 1), aby wyzerować zakres pamięci struktur w ramach inicjalizacji ADT.

jeśli zmienna 2 struktury została zainicjowana za pomocą calloc lub jest ustawiona na 0 przez memset, możesz więc porównać swoje 2 struktury z memcmp i nie martw się o śmieci struktur, a to pozwoli ci zarobić czas

W tym zgodnym przykładzie użyto rozszerzenia kompilatora pakietu #pragma z Microsoft Visual Studio, aby zapewnić możliwie ścisłe spakowanie elementów struktury:

#include <string.h>

#pragma pack(push, 1)
struct s {
  char c;
  int i;
  char buffer[13];
};
#pragma pack(pop)

void compare(const struct s *left, const struct s *right) { 
  if (0 == memcmp(left, right, sizeof(struct s))) {
    /* ... */
  }
}