คุณเปรียบเทียบโครงสร้างเพื่อความเท่าเทียมกันใน C อย่างไร

คุณเปรียบเทียบสองอินสแตนซ์ของ structs เพื่อความเท่าเทียมในมาตรฐาน C ได้อย่างไร

C ไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านภาษาในการทำสิ่งนี้ - คุณต้องทำด้วยตัวเองและเปรียบเทียบโครงสร้างสมาชิกแต่ละรายโดยสมาชิก

คุณอาจถูกล่อลวงให้ใช้memcmp(&a, &b, sizeof(struct foo))แต่มันอาจไม่ทำงานในทุกสถานการณ์ คอมไพเลอร์อาจเพิ่มพื้นที่บัฟเฟอร์การจัดตำแหน่งให้กับโครงสร้างและค่าที่พบในตำแหน่งหน่วยความจำที่วางอยู่ในพื้นที่บัฟเฟอร์ไม่รับประกันว่าจะเป็นค่าใด ๆ

แต่ถ้าคุณใช้callocหรือmemsetขนาดเต็มของโครงสร้างก่อนที่จะใช้พวกเขาคุณสามารถทำการเปรียบเทียบแบบตื้นด้วยmemcmp(ถ้าโครงสร้างของคุณมีตัวชี้มันจะจับคู่เฉพาะถ้าที่อยู่ที่ตัวชี้จะชี้ไปที่เดียวกัน)

ถ้าคุณทำมันมากฉันขอแนะนำให้เขียนฟังก์ชั่นที่เปรียบเทียบทั้งสองโครงสร้าง ด้วยวิธีนี้หากคุณเปลี่ยนโครงสร้างคุณจะต้องเปลี่ยนการเปรียบเทียบในที่เดียว

สำหรับวิธีที่จะทำ .... คุณต้องเปรียบเทียบทุกองค์ประกอบแยกกัน

คุณไม่สามารถใช้ memcmp เพื่อเปรียบเทียบ structs เพื่อความเท่าเทียมกันเนื่องจากอาจมีการขยายตัวของอักขระแบบสุ่มระหว่างฟิลด์ใน struct

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

ข้างต้นจะล้มเหลวสำหรับ struct เช่นนี้

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

คุณต้องใช้การเปรียบเทียบสมาชิกที่ชาญฉลาดเพื่อความปลอดภัย

@Greg ถูกต้องที่หนึ่งจะต้องเขียนฟังก์ชั่นการเปรียบเทียบที่ชัดเจนในกรณีทั่วไป

มันเป็นไปได้ที่จะใช้memcmpถ้า:

• structs ไม่มีเขตข้อมูลทศนิยมที่อาจเป็นไปNaNได้
• structs ไม่มีช่องว่างภายใน (ใช้-Wpaddedกับ clang เพื่อตรวจสอบสิ่งนี้) หรือ structs ถูกเตรียมใช้งานอย่างชัดเจนด้วยmemsetเมื่อเริ่มต้น
• ไม่มีประเภทสมาชิก (เช่น Windows BOOL) ที่มีค่าแตกต่างกัน แต่เทียบเท่า

หากคุณไม่ได้เขียนโปรแกรมสำหรับระบบฝังตัว (หรือเขียนไลบรารีที่อาจใช้กับพวกเขา) ฉันจะไม่กังวลเกี่ยวกับตัวพิมพ์มุมบางตัวในมาตรฐาน C ความแตกต่างของตัวชี้ใกล้กับไกลไม่มีอยู่ในอุปกรณ์ 32- บิตหรือ 64- บิต ไม่มีระบบที่ไม่ฝังที่ฉันรู้จักมีพNULLอยน์เตอร์หลายตัว

อีกทางเลือกหนึ่งคือการสร้างฟังก์ชั่นความเท่าเทียมกันโดยอัตโนมัติ หากคุณวางคำจำกัดความของโครงสร้างในวิธีที่ง่ายมันเป็นไปได้ที่จะใช้การประมวลผลข้อความอย่างง่ายในการจัดการคำจำกัดความของโครงสร้างที่เรียบง่าย คุณสามารถใช้ libclang สำหรับกรณีทั่วไป - เนื่องจากใช้ส่วนหน้าเดียวกับ Clang จึงจัดการกรณีมุมทั้งหมดได้อย่างถูกต้อง (ยกเว้นข้อบกพร่อง)

ฉันไม่เห็นไลบรารี่การสร้างรหัสดังกล่าว อย่างไรก็ตามมันดูค่อนข้างง่าย

อย่างไรก็ตามเป็นกรณีที่ฟังก์ชันความเสมอภาคที่สร้างขึ้นเช่นนี้มักจะทำสิ่งผิดพลาดในระดับแอปพลิเคชัน ตัวอย่างเช่นควรเปรียบเทียบสองUNICODE_STRINGโครงสร้างใน Windows อย่างตื้นหรือลึก?

หมายเหตุคุณสามารถใช้ memcmp () กับ stuctures ที่ไม่คงที่โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการขยายหากคุณไม่ได้กำหนดค่าเริ่มต้นสมาชิกทั้งหมด (พร้อมกัน) สิ่งนี้ถูกกำหนดโดย C90:

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

ขึ้นอยู่กับว่าคำถามที่คุณถามคือ:

1. โครงสร้างทั้งสองนี้เป็นวัตถุเดียวกันหรือไม่
2. พวกเขามีค่าเท่ากันหรือไม่

ในการตรวจสอบว่ามันเป็นวัตถุเดียวกันหรือไม่ให้เปรียบเทียบพอยน์เตอร์กับ structs สองตัวเพื่อความเท่าเทียมกัน หากคุณต้องการค้นหาโดยทั่วไปหากพวกเขามีค่าเท่ากันคุณจะต้องทำการเปรียบเทียบอย่างลึกซึ้ง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบสมาชิกทั้งหมด หากสมาชิกเป็นตัวชี้ไปยัง structs อื่น ๆ คุณจะต้องจ่ายเงินคืนใน structs เหล่านั้นด้วย

ในกรณีพิเศษที่ structs ไม่มีพอยน์เตอร์คุณสามารถทำ memcmp เพื่อทำการเปรียบเทียบข้อมูลที่มีอยู่ในแต่ละบิตโดยไม่ต้องรู้ว่าข้อมูลหมายถึงอะไร

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณรู้ว่า 'เท่ากับ' หมายความว่าอย่างไรสำหรับสมาชิกแต่ละคน - มันชัดเจนสำหรับ ints แต่จะละเอียดกว่าเมื่อพูดถึงค่าทศนิยมหรือประเภทที่ผู้ใช้กำหนด

memcmp ไม่ได้เปรียบเทียบโครงสร้าง memcmpเปรียบเทียบไบนารีและมีขยะในโครงสร้างเสมอดังนั้นมันจะออกมาเป็นเท็จในการเปรียบเทียบเสมอ

เปรียบเทียบองค์ประกอบตามองค์ประกอบที่ปลอดภัยและจะไม่ล้มเหลว

หาก structs มีเพียงข้อมูลพื้นฐานเท่านั้นหรือหากคุณสนใจในความเท่าเทียมที่เข้มงวดคุณสามารถทำสิ่งนี้ได้:

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

อย่างไรก็ตามหากโครงสร้างของคุณมีตัวชี้ไปยังโครงสร้างหรือสหภาพอื่น ๆ คุณจะต้องเขียนฟังก์ชันที่เปรียบเทียบแบบดั้งเดิมอย่างเหมาะสมและทำการเปรียบเทียบการเรียกเปรียบเทียบกับโครงสร้างอื่นตามความเหมาะสม

อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่าคุณควรใช้ memset (& a, sizeof (struct my_struct), 1) เพื่อไม่ให้ช่วงของหน่วยความจำของโครงสร้างเป็นศูนย์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเริ่มต้น ADT ของคุณ

ถ้าตัวแปร 2 โครงสร้างถูกกำหนดค่าเริ่มต้นด้วย calloc หรือถูกตั้งค่าเป็น 0 โดย memset เพื่อให้คุณสามารถเปรียบเทียบ 2 โครงสร้างของคุณกับ memcmp และไม่ต้องกังวลกับขยะโครงสร้างและสิ่งนี้จะช่วยให้คุณได้รับเวลา

ตัวอย่างที่สอดคล้องกับนี้ใช้ส่วนขยายคอมไพเลอร์แพ็ค #pragma จาก Microsoft Visual Studio เพื่อให้แน่ใจว่าสมาชิกโครงสร้างจะถูกบีบอัดให้แน่นที่สุด:

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