C标准库 memset 的一个问题
memset是C标准库的一个函数，其原型可以在string.h中找到。过多的介绍就不用了， 直接进入主题。
一、为什么断定是memset出错？
依然是数字图像处理的学习过程中遇到的一个问题。我在写BMP图像处理的时候， 考虑到BMP有灰度图像和彩色图像之分， 在BMP_get_Pixel_at函数中使用了memcpy和memset。代码如下：
BOOL BMP_get_Pixel_at( const BMP *image, const long row, const long col, PIXEL *pixel )
{
int height = BMP_get_Height( image ); //图像高度
int width = BMP_get_Width( image ); //图像像素宽度
int pixelBytes = BMP_get_PixelBits(image)/8; //每像素字节数
int padwidth = (width+3)/4*4; //填充后的像素宽度
if( row>=height || col>=width )
{
printf( "错误:(%d,%d)数据越界!\n",row,col );
return FALSE;
}
//从图像的像素位置读取pixelBytes字节数据,剩下的部分由0填充
memcpy( (void *)pixel, (void *)( image->data+(row*padwidth+col)*pixelBytes ), pixelBytes );
memset( (void *)(pixel+pixelBytes), 0, sizeof(PIXEL)-pixelBytes );
return TRUE;
}typedef struct tagRGBQUAD {
BYTE rgbBlue;
BYTE rgbGreen;
BYTE rgbRed;
BYTE rgbReserved;
} RGBQUAD;既然这样，不管图像每像素字节数是多少，
memcpy( (void *)pixel, (void *)( image->data+(row*padwidth+col)*pixelBytes ), pixelBytes );显然，pixel的剩余部分要用0来填充。于是很理所当然的使用了
memset( (void *)(pixel+pixelBytes), 0, sizeof(PIXEL)-pixelBytes );可以看见，位置偏移，数据数目都正确设置了。结果却出人意料，最后一句（指memset一句）却除了问题。
要知道，要定位到一个库函数出问题，是需要多门长时间的调试。反正，最终，问题被锁定在memset一句上面。大家可以看看锁定过程。
图1. memcpy执行时的情况。图中的箭头标明的是C代码对应的汇编计算过程。
图2. memset执行的过程。
图2中重点标出了memset出错的一句。按照上面的标示可以知道，edx就是pixel的地址，ecx是pixel的值。设想中，我们的目标地址pixel+pixelBytes，但是实际上的目标地址却是 pixel+pixelBytes*4。这就是memset出错的锁定点。
二、memset为什么要出错？
memset为什么要出错呢？我没有去证实，但是一个猜想是，依然是跟上一篇结构体中讨论的同一个理由：内存地址对齐！
本来pixel的地址是对齐了的（就算没有对齐，编译器也会自己做调整）。现在pixel增加了pixelBytes（好吧，我得说明一下，在我处理灰度图像的实验中，这个值是1），我猜想应该是四字节对齐（本篇的数据表明就是如此，上一篇的结果也是这个结论的有力证据）。pixel+1明显是非对齐的，而pixel+4是对齐的，所以memset想当然的把目标地址置换成了pixel+4，结果是，我们想改的地方没有修改到，而不想修改的地方却被意外修改。不幸的是，我在实验中 pixel+4的位置恰好是我的循环变量i的位置，所以每次获取像素的时候，总是可以将循环变量置为0。直接后果是，我的for循环就一直在那循环着……
三、另一个实验佐证
为了验证memset的对齐问题，我重新编写了一个小的测试代码，如下：
#include
#include
#include
typedef RGBQUAD PIXEL;
typedef struct ACB
{
int a;
char b;
int c;
} ACB;
int main( int argc, char *argv[] )
{
FILE *fp = NULL;
PIXEL pixel;
int n;
ACB acb;
acb.a = 0x99;
acb.b = 'a';
acb.c = 0x9;
fp = fopen( "acb.data", "w" );
n = fwrite( (void *)&acb, sizeof(char), 1, fp );
memset( (void *)&pixel, 23, 3 );
memset( (void *)((&pixel)+3), 0, sizeof(PIXEL)-3 );
n = fwrite( (void*)&pixel, sizeof(char), 2, fp );
fclose( fp );
return 0;
}
诚如所料， 两个memset出现的问题如下图所示：
图3、继续测试中memset的对齐问题。
前面分析，pixel是对齐的，现在前面三个偏移被写入数据了，当我试图写第四个字节的数据的时候， 对齐发生了。离pixel+3最近的一个对齐地址是pixel+4，但程序选择的地址却不是这最近的一个，而是pixel+3*4。3即是我们试图偏移过去的量，可见memset在对齐的时候，采取的并不是最近对齐原则，而是采用我们的非对齐便宜乘以4作为对齐的偏移地址。
四、结论。
1、memset有对齐的问题；
2、memset的对齐偏移是我们试图偏移的非对齐偏移乘以4；
3、当我想使用memset设置一段内存数据的时候，必须使用非对齐偏移，应该怎么做？这个问题或许我会在后面的文章中提出解决办法，或者就一直在这里悬而不决！