编写安全代码——不要用memcmp比较structure

Submitted by [e-mail] on Wed, 2012-06-20 12:39

• 编程实践

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作者：[e-mail]
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请看下面的代码

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <string.h>
4. typedef struct padding_type {
5.     short m1;
6.     int m2;
7. } padding_type_t;
8. int main()
9. {
10.     padding_type_t a = {
11.         .m1 = 0,
12.         .m2 = 0,
13.     };
14.     padding_type_t b;
15.     memset(&b, 0, sizeof(b));
16.     if (0 == memcmp(&a, &b, sizeof(a))) {
17.         printf("Equal!\n");
18.     }
19.     else {
20.         printf("No equal!\n");
21.     }
22.     return 0;
23. }

大家想一想，结果是什么？

1. laptop:~/works/test$ gcc -g test.c
   
2. laptop:~/works/test$ ./a.out
3. No equal! 

为什么是这样呢？其实有经验的开发都会立刻反应到，这是由于对齐造成的。

没错，就是因为struct padding_type->m1的类型是short型，而m2的类型是int型，根据自然对齐的原则。padding_type的每个成员需要对齐到4字节。因此编译器会在m1后面插入2个padding字节，而padding的字节的值是随机的。也就是说a中的padding 字节的值是随机的，而b中的padding则被清零。所以当使用memcmpy去比较这两个结构体时，返回值是不等。

从这个例子，我们要记住，在对结构体进行比较时，不要使用字节比较，如memcmp。除非你人为保证了这些对齐的padding字节被清零了。否则，会得到意想不到的结果。