如何比较标准C中两个相等的struct实例?


当前回答

@Greg是正确的,在一般情况下必须编写显式比较函数。

在以下情况下可以使用memcmp:

结构体不包含可能是NaN的浮点字段。 结构体不包含填充(使用- wpadding with clang来检查)或者结构体在初始化时显式地使用memset初始化。 没有成员类型(如Windows BOOL)具有不同但等效的值。

除非你正在为嵌入式系统编程(或者编写一个可能用于嵌入式系统的库),否则我不会担心C标准中的一些极端情况。近指针和远指针的区别在任何32位或64位设备上都不存在。我所知道的非嵌入式系统中没有多个NULL指针。

另一种选择是自动生成相等函数。如果以简单的方式布局结构定义,则可以使用简单的文本处理来处理简单的结构定义。对于一般情况,您可以使用libclang—因为它使用与Clang相同的前端,所以它可以正确地处理所有边缘情况(排除错误)。

我还没有见过这样的代码生成库。然而,它看起来相对简单。

然而,这种生成的相等函数在应用程序级别上经常会做错误的事情。例如,Windows中的两个UNICODE_STRING结构应该进行浅比较还是深比较?

其他回答

C语言没有提供这样做的语言工具——你必须自己做,并逐个比较每个结构成员。

你不能使用memcmp来比较结构是否相等,因为在结构的字段之间存在潜在的随机填充字符。

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

对于这样的结构体,上述方法将失败:

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

为了安全起见,您必须使用成员比较。

这取决于你问的问题是:

这两个结构体是同一个对象吗? 它们的价值相同吗?

要确定它们是否是同一个对象,可以比较指向这两个结构体的指针是否相等。 如果你想从总体上找出它们是否具有相同的值,你必须进行深入的比较。这涉及比较所有成员。如果成员是指向其他结构的指针,你也需要递归到这些结构中。

在结构不包含指针的特殊情况下,您可以执行memcmp来逐个比较每个结构中包含的数据,而不必知道这些数据的含义。

确保你知道' = '对于每个成员意味着什么——这对于整型来说很明显,但对于浮点值或用户定义的类型来说就更微妙了。

注意,可以在非静态结构上使用memcmp() 担心填充,只要你没有初始化 所有成员(同时)。这是C90定义的:

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

这个兼容的例子使用了来自Microsoft Visual Studio的#pragma包编译器扩展,以确保结构成员尽可能紧密地打包:

#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))) {
    /* ... */
  }
}