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为什么"memset(arr, -1, sizeof(arr)/sizeof(int))"不能将整数数组清零为-1？

carraysmemoryintegermemset
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在一个整数数组上使用 memset 不可行吗？我尝试了下面的 memset 调用，但在 int 数组中没有得到正确的整数值。

int arr[5];
memset (arr, -1, sizeof(arr)/sizeof(int));

我得到的值是：

arr[0] = -1
arr[1] = 255
arr[2] = 0
arr[3] = 0
arr[4] = 0
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可能更容易的方式是这样做：int arr[5] = {-1}; - Thomas Dignan
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除了将第一个元素初始化为-1，其余所有元素都初始化为0。 - tinman
6个回答
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只需更改为memset (arr，-1，sizeof（arr）);

注意，对于除0和-1以外的其他值，这种方法将不起作用，因为memset函数是设置从由*ptr变量指示的存储块开始的num字节的字节值。

void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );

由于int在多个字节上表示，因此您将无法获得数组中整数的期望值。

例外情况：

  • 0是一个例外，因为如果您将所有字节设置为0，则该值将为零
  • -1是另一个例外，因为如Patrick所指出，-1在int8_t中为0xff（= 255），在int32_t中为0xffffffff

您之所以得到这个结果的原因是：

arr[0] = -1
arr[1] = 255
arr[2] = 0
arr[3] = 0
arr[4] = 0

因为在你的情况下，int类型长度为4个字节（32位表示），而数组的长度以字节计算为20（即5*4），而你只设置了5个字节为-1（=255），而不是全部20个字节。

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在这种情况下（-1作为值），memset实际上很有效。因为在int8_t中，-1是0xff，在int32_t中则是0xffffffff等等。也就是说：memset对于0和-1是完全有效的，但对于所有其他情况并不是非常有用。 - Patrick B.
你是对的Patrick，谢谢。我已经相应地修改了我的答案。 - Ioan Paul Pirau
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它可以在许多平台上正常工作，但并非所有平台都使用二进制补码，并且使用memset初始化一个int可能也会触发陷阱表示。 - Sander De Dycker
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每个int，只要它的四个字节具有相同的值，就可以使用memset，而不仅仅是0和-1。 - phuclv
@LưuVĩnhPhúc 但是除了0之外的表示是否有保证呢？https://dev59.com/SGgu5IYBdhLWcg3ws5FC 对于0是肯定的，但我认为对于其他值不是这样的，因为我们不知道每个int中填充和符号位的位置。 - Ciro Santilli OurBigBook.com
你得到的结果：arr[0] = -1 arr[1] = 255 arr[2] = 0 arr[3] = 0 arr[4] = 0 是因为...不正确。你忘了一件重要的事情。由于arr没有用static 或 extern修饰并且显然是在一个函数内部声明（可能是 main()），它的元素值按照定义来说是不确定的。即使是对于arr[1]，你也不能确定下三个字节里剩余位的值是什么。因此，打印a[1]到a[4]的元素是明显的未定义行为。只有在 a[0]处你才能知道确切的结果。 - RobertS supports Monica Cellio
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不要使用memset来初始化除单字节数据类型之外的任何其他数据类型。

乍一看，它似乎适用于将int初始化为0或-1（在许多系统上，这确实会起作用），但是你没有考虑到可能会生成捕获表示形式从而导致未定义行为，以及整数表示形式不一定是二进制补码。

将数组中的int初始化为-1的正确方法是循环遍历数组，并显式地设置每个值。

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我认为这个答案应该加上一条附加条件，比如“如果你想编写绝对可移植的代码，请勿使用memset()函数”。大多数人既不写也不打算写可移植代码。只有在代码能够运行在两种架构上时，他们才会称其为“可移植”的代码。在“The correct way ...”中，“correct”这个词也可以改为“portable”。如果你并没有试图编写绝对可移植的代码，那么它就不是更正确或更不正确。 - Pascal Cuoq
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@Complicated 请看个人简介 @Adam：问题在于使用循环初始化int数组在所有情况下都是可靠的，而使用memset可能无法正确地完成初始化（或者更糟的是，可能会看起来工作正常）。如果你对代码运行的平台有深入的了解，并知道它不会引起问题，那么你可以使用memset。但我并不知道每个可能阅读这篇回答的人的平台信息，所以我更喜欢采取安全措施。我希望这样能够平衡我在回答中使用的一些"极端"观点。 - Sander De Dycker
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为Sander点赞，直到我意识到我使用的机器不是2补码，我才明白为什么-1对我不起作用。 - capitano666
@capitano666 - 只是好奇 - 你使用的处理器（“机器”）是什么？ - Frederick
除了可移植参数之外，在我看来，“我知道这个有效”存在的问题是它隐藏了程序员的意图，依赖于一个假设：任何读取该代码的人必须知道如何解释该代码。 - John Z. Li
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gcc提供了一种很好的数组初始化快捷方式

int arr[32] = {[0 ... 10] = 3, [11 ... 31] = 4}

注意在...之前和之后的空格

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为什么要分开？
memset(arr, -1, sizeof(arr));

你的版本 sizeof(arr)/sizeof(int)，给出了数组中元素的数量。
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请注意，memset()设置的是所寻址位置的_字节_的值，而不是"项数"。 您需要将5个整数的字节设置为-1。 这样做恰好会以格式巧合的方式将整数值设置为-1。 - Jeff Mercado
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@Jeff：的确，这很巧合，因为一个-1的int通常是$FFFFFFFF（假设32位int和二进制补码），而一个-1的byte是$FF。如果他选择了-2（$FE），那么它就会变成$FEFEFEFE，这是一个-16843010的int。 - Rudy Velthuis
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您可以通过直接初始化数组来节省一些输入：

int arr[5] = {-1, -1, -1, -1, -1};

那行代码比memset短，而且也起作用。
虽然数组初始化器仅适用于少量值，但它对于加1操作非常有用。 - Martin Konicek
也可以缩写并省略元素数量的显式说明，因为编译器通过初始化的数量来检测元素的数量：int arr[] = {-1, -1, -1, -1, -1};。 - RobertS supports Monica Cellio
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void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );

这个函数在大多数情况下适用于设置字符数组。它将指针ptr指向的内存块的前num个字节设置为指定值（解释为无符号字符）。memset-C++ Reference 它每次操作一个字节。因此，如果您将第二个参数分配为不超过0xff的int值，则可以正常工作。
至于您的版本，第三个参数是数组元素的数量，所以您得到了输出。 实际上，正确的做法是将第三个参数分配为您想要的字节数。
因此，正确的版本应该像这样：
memset (arr, -1, sizeof(arr));
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