Как я могу заполнить все байты заполнения некомпактной структуры определенным значением?

Question

Мы знаем, что по причине выравнивания структура может иметь внутренние байты заполнения.

Как мне заполнить все байты заполнения некомпактной структуры определенным значением? Другими словами, рассмотрим следующий сегмент кода:

struct Foo;

// Is that possible to implement pad_Foo() function? If Yes, How?
void pad_Foo(struct Foo *pFoo_x, char pad_byte);

void bar(struct Foo *pFoo_x, int fd, char pad_byte)
{
    // reading in *pFoo_x from a file.
    // It may get some garbage padding bytes.
    read(fd, pFoo_x, sizeof(struct Foo));

    pad_Foo(&x, pad_byte);
}

Возможно ли реализовать функцию pad_Foo (), и если ответ - да, как?

Answer 1

Возможно ли реализовать функцию pad_Foo ()

В качестве стандартного кода соответствия ответ нет

Начиная с проекта C11 n1570, 6.2.6 Представление типов:

6 Когда значение сохраняется в объекте структуры или типа объединения, в том числе в объекте-члене, байты представления объекта, которые соответствуют любых байтов заполнения, принимают неопределенные значения . 51)

и

51) Таким образом, например, при присвоении структуры не нужно копировать какие-либо биты заполнения.

Таким образом, стандарт четко гласит: значением отступа нельзя управлять.

В конкретной системе (платформа, ОС, компилятор) это возможно. Как пример из моей системы:

# include <stdio.h>
# include <string.h>

struct s
{
  char c;
  int n;
};

void dump_struct(struct s * p)
{
  unsigned char * u = (unsigned char *)p;
  for (size_t i=0; i < sizeof *p; ++i) printf("%02x ", u[i]);
  printf("\n");
}

int main(){
  printf("sizeof(struct s)=%zu sizeof(char)=%zu sizeof(int)=%zu padding=%zu\n",
         sizeof(struct s), 
         sizeof(char), 
         sizeof(int), 
         sizeof(struct s) - sizeof(char) - sizeof(int));

  struct s sa;
  memset(&sa, 'A', sizeof sa);
  sa.c = '8';
  sa.n = 42;
  dump_struct(&sa);

  struct s sb;
  memset(&sb, 'B', sizeof sa);
  sb.c = '8';
  sb.n = 42;
  dump_struct(&sb);
}

Выход:

sizeof(struct s)=8 sizeof(char)=1 sizeof(int)=4 padding=3
38 41 41 41 2a 00 00 00
38 42 42 42 2a 00 00 00
   ^^^^^^^^
    notice

Так что в моей системе memset записал байты заполнения, но в других системах вы можете увидеть другое поведение.

Добавление такого кода в main:

  unsigned char * u = (unsigned char *)&sb.c;
  u += sizeof sb.c;
  while(u < (unsigned char *)&sb.n)
  {
    *u = 'C';
    ++u;
  }
  dump_struct(&sb);

напечатает дополнительную строку:

38 43 43 43 2a 00 00 00

Итак, еще раз - в моей конкретной системе - было изменено заполнение.