Question

请考虑以下代码段。

#include <stdio.h>

typedef struct s {
    int _;
    char str[];
} s;
s first = { 0, "abcd" };

int main(int argc, const char **argv) {
    s second = first;
    printf("%s\n%s\n", first.str, second.str);
}

当我用GCC 7.2编译它时，我得到：

$ gcc-7 -o tmp tmp.c && ./tmp
abcd
abcd

但是当我用Clang（Apple LLVM版本8.0.0（clang-800.0.42.1））编译它时，我得到以下内容：

$ clang -o tmp tmp.c && ./tmp
abcd
# Nothing here

为什么编译器之间的输出不同？我希望字符串不被复制，因为它是一个灵活的数组成员（类似于this question）。为什么GCC实际上会复制它？

修改

一些评论和答案表明这可能是由于优化。 GCC可能会second为first的别名，因此更新second应该禁止GCC进行优化。我添加了一行：

second._ = 1;

但这不会改变输出。

Answer 1

以下是gcc正在进行的真实答案。正如您所期望的那样，second被分配在堆栈中。它不是first的别名。通过打印地址可以轻松验证这一点。

此外，声明s second = first;正在破坏堆栈，因为（a）gcc正在为second分配最小存储量，但（b）它正在复制所有 first成为第二个，破坏了堆栈。

以下是原始代码的修改版本，其中显示了：

#include <stdio.h>

typedef struct s {
    int _;
    char str[];
} s;
s first = { 0, "abcdefgh" };
int main(int argc, const char **argv) {
    char v[] = "xxxxxxxx";
    s second = first;
    printf("%p %p %p\n", (void *) v, (void *) &first, (void *) &second);
    printf("<%s> <%s> <%s>\n", v, first.str, second.str);
}

在我的32位Linux机器上，使用gcc，我得到以下输出：

0xbf89a303 0x804a020 0xbf89a2fc
<defgh> <abcdefgh> <abcdefgh>

正如您从地址中看到的那样，v和second位于堆栈中，first位于数据部分。此外，很明显second的初始化已经覆盖了堆栈上的v，结果是代替预期的<xxxxxxxx>，而是显示<defgh>。

这对我来说似乎是一个gcc bug。至少，它应该警告second的初始化会破坏堆栈，因为它显然有足够的信息在编译时知道这一点。

编辑：我对此进行了更多测试，并通过将second的声明拆分为：

获得了基本相同的结果

s second;
second = first;

真正的问题是作业。它复制了first的所有，而不是结构类型的最小公共部分，这是我认为它应该做的。实际上，如果将first的静态初始化移动到单独的文件中，则赋值执行它应该执行的操作，v正确打印，second.str是未定义的垃圾。这是gcc应该产生的行为，无论first的初始化是否在同一个编译单元中可见。

Answer 2

因此，对于答案，两个编译器都表现正常，但您得到的答案是未定义的行为。

GCC
因为您永远不会修改second GCC只是在其查找表中创建second和first的别名。修改第二个，GCC无法进行优化，你会得到与Clang相同的答案/崩溃。

锵
看来，Clang并没有自动应用相同的优化。因此，当它复制结构时，它会正确地执行：它复制单个int而不复制任何其他内容。

您很幸运，在您的本地second变量后，堆栈上的值为零，从而终止您的未知字符串。基本上，您使用的是未初始化的指针。如果没有零，你可能会得到很多垃圾和内存故障。

这个东西的目的是做一些低级的东西，比如通过向你的结构中添加一些内存来实现一个内存管理器等。编译器没有义务理解你在做什么;它只是有义务表现得好像你知道自己在做什么。如果您未能将结构类型转换为实际上具有该类型数据的内存，则所有投注均已关闭。

修改
所以，使用godbolt.org并查看程序集：

.LC0: .string "%s\n%s\n" main: sub rsp, 24 mov eax, DWORD PTR first[rip] mov esi, OFFSET FLAT:first+4 lea rdx, [rsp+16] mov edi, OFFSET FLAT:.LC0 mov DWORD PTR [rsp+12], eax xor eax, eax call printf xor eax, eax add rsp, 24 ret first: .long 0 .string "abcd"

我们看到GCC实际上与OP的原始代码完全相同：将second视为first的别名。

Tom Karzes 对代码进行了重大修改，因此遇到了不同的问题。他报告的内容确实是一个错误;我没时间在ATM上弄清楚他的堆栈腐败任务究竟发生了什么。

GCC vs Clang复制struct flexible数组成员

2 个答案: