Question

如果我有这样一个对象：

struct {
    uint32_t n;
    uint8_t c;
} blob {};

然后会有3个'填充'字节。

UB是否可以访问填充字节？ E.g：

uint8_t * data = reinterpret_cast<uint8_t*>(&blob);
std::cout << data[4] << data[5] << data[6] << data[7];

我首先假设这可能是UB，但如果这是真的那么memcpy也会是UB：

memcpy(buf, &blob, sizeof(blob));

我的具体问题是：

UB是否可以访问填充字节？
如果不是，那么这是否也意味着定义了值？

Answer 1

不，当整个对象被初始化为零时，不是UB访问填充（标准在§8.5/ 5中说，当对象初始化为零时填充初始化为0位）或值初始化时不是具有用户定义构造函数的类。

Answer 2

我认为，在适当的情况下，你最终可能会遇到UB。我在想的是你有ECC或奇偶校验的内存，其中ecc /奇偶校验位是通过写入内存来设置的。如果在[从未写入AT ALL]之前尚未使用内存块，并且您在填充字段中读取了未初始化的字节，那么当未写入的内存时，可能会导致ecc /奇偶校验错误正在阅读。

当然，在这样一个系统中，你只需在启动过程中的某个时刻做一个“填充所有内存”就可以避免一大堆痛苦，因为这样做会很容易：

struct Blob 
{
    uint32_t n;
    uint8_t c;
};

Blob *b = malloc(sizeof(Blob)*10);

for(int i = 0; i < 10; i++)
{
   b[i].n = i;
   b[i].c = i;
 }


 ...

 Blob a[3];

 memcpy(a, &b[1], sizeof(a));    // Copies 3 * Blob objects, including padding.

现在，由于并未设置b [x]的所有位，因此可能无法复制memcpy中的数据，因为奇偶校验/ ecc错误。那会非常糟糕。但与此同时，编译器不能强制“设置”所有填充区域。

我的结论是，这是UB，但除非有特殊情况，否则不太可能导致问题。当然，您会在很多代码中看到上述类型的memcpy代码。

Answer 3

在C中，它不是未定义的行为。您访问未初始化的东西（例如对象中的填充）时唯一一次获得未定义的行为，就是当对象具有自动存储持续时间并且从未进行过地址时

6.3.2.1.2：如果左值指定了一个自动存储持续时间的对象声明与寄存器存储类（从未有过其地址）和该对象未初始化（未使用初始化程序声明，并且没有对其进行任何分配）在使用之前执行），行为未定义。

但在这种情况下，您正在使用地址（使用&），因此行为定义良好（不会发生错误），但您可能会得到任何随机值。

在C ++中，所有的赌注都是关闭的，通常就是这样。

Answer 4

POD结构将存在于至少sizeof（struct）字节（包括任何填充字节）的连续内存块中。只有在未首次初始化时，访问填充字节（如果存在）才是UB。

memset(&s, 0, sizeof(s));

这将初始化所有字节，包括填充。之后从填充中读取不会是UB。

当然，memset()是C-ism，我们永远不会在C ++中这样做，对吗？

UB是否可以访问“填充”字节？

4 个答案: