关于c语言中的字节对齐padding问题

  最近的工作中，发现有一个很奇怪的问题，就是两个结构体，里面的字段的值完全是一样的，但是用memcpy就是不返回0。大致是下面的代码：

  typedef struct _A { word a; word b; word c; byte d; }A; A aa, bb; memset(&aa, 0, sizeof(aa)); aa.a = 1; aa.b = 2; aa.c = 3; aa.d = 4; bb.a = 1; bb.b = 2; bb.c = 3; bb.d = 4; A *cc = new A; cc->a = 1; cc->b = 2; cc->c = 3; cc->d = 4; if (0 != memcmp(&aa, &bb, sizeof(A))) cout << "aa != bb" << endl; else cout << "aa == bb" << endl; if (0 != memcmp(&bb, cc, sizeof(A))) cout << "bb != cc" << endl; else cout << "bb == cc" << endl;

输出是：aa != bb

            bb != cc

 

为什么设的值都是一样的，但是memcmp就是返回不一样呢。memcpy还算是一个比较常用的函数，特别是在c语言中比较一个有较多字段的结构体，很方便。但是问题往往也就发生在这样的地方。

这里先要看下结构体A，一共是7个字节（以32位平台为例子）。但是编译器会进行字节对齐，我用的是vc2008，我不确定默认字节对齐是什么，用sizeof(A)来查看的话会得到8，好了，也就是说最后一个字节是编译器padding上去的，那这个padding上去的值是多少呢？

可以用下面的代码来看padding的字节的值：

printf("0x%X/n", *(word*)&aa.d); printf("0x%X/n", *(word*)&bb.d); printf("0x%X/n", *(word*)&cc.d); 输出是：0x4 0xCC04 0xCD04

从bb的输出来看padding上去的不是0，而是0xCC。而aa在前面已经用memset设置为0了，所以padding的值也变成0了。

而cc上又变成了0xCD。bb是分配的在栈上的，而cc是通过malloc分配得到的分配在堆上的内存，看来内存方式分配的不同，还会导致padding不同（但是经过测试，发现相同的内存分配方法的话对于同一个结构体内存是一样的）。

 

再来看memcmp(&aa, &bb, sizeof(A))；sizeof(A)=8，所以memcmp会去比较8个长度的字节。所以aa，bb，cc的最后第二个字节（或最后一个字节，取决于内存是小端还是大端的）不同，导致memcmp失败。

 

从这个例子中可以发现使用memcmp比较特别是结构体的时候还是要十分小心的，最好还是逐个比较字段来的安全，除非你已经比较熟悉编译器的行为。虽然是个小错误，但是却很难发现尤其当程序没有异常结果时，但是却想一颗定时炸弹一样随时会爆炸...