Dotaz: stdbool ve struct - Uninitialised value

[Phaal]

Zdravím, v programu ukládám struct do souboru takhle:

#include <stdbool.h>

...

typedef struct {
	int sprite;
	int walk_speed;
	int ticks;
	bool revealed = false;
	int hp;
	int an;
	int dn;
} Enemy;

void initEnemy(Enemy *e)
{
	e->sprite = 4;
	e->walk_speed = 2;
	e->ticks = 3;
	e->revealed = true;
	e->hp = 4;
	e->an = 5;
	e->dn = 6;
}

int main()
{
	FILE *f = NULL;
	Enemy e;
	
	initEnemy(&e);
...

	fwrite(&e, sizeof(Enemy), 1, f);
...

Kompiluji pomoci gcc, všechno funguje jak má, kompilátor si nestěžuje, nicméně když prográmek proženu přes valgrind, začne křičet že ukládám neinicializovanou proměnnou:

==5347== 1 errors in context 1 of 1:
==5347== Syscall param write(buf) points to uninitialised byte(s)
==5347==    at 0x410D0B3: __write_nocancel (in /lib/libc-2.17.so)
==5347==    by 0x40B2FD0: _IO_file_write@@GLIBC_2.1 (in /lib/libc-2.17.so)
==5347==    by 0x40B2EC4: new_do_write (in /lib/libc-2.17.so)
==5347==    by 0x405B7E2: (below main) (in /lib/libc-2.17.so)
==5347==  Address 0x403100d is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd
==5347==  Uninitialised value was created by a stack allocation
==5347==    at 0x8048501: main (in /home/phaal/c_progs/loadsave)

Způsobuje to ona Boolovska proměnná: bool revealed, pokud ji odstraním, nebo zaměním za int, tak si valgrind přestane stěžovat.

Netuší někdo proč tomu tak je? Resp. kde dělám chybu, jak bych to mohl opravit?

Dík

---

---

Odpovědi

[stativ]

Řekl bych, že za to může to, jak jsou data ve struktuře zarovnány. Pokud budou zarovnané na 4B, tak ta booleovská proměnná způsobí to, že tam budou 3B neinicializované a z toho posledního, čtvrtého, bytu se stejně používá jen jeden bit (co bude obsahovat zbytek bude nejspíš záviset na kompilátoru). Pokud už to mermomocí chceš řešit takhle, tak použij bit fields.

[Phaal]

Myslel jsem si, že stdbool je jenom zamakrovaný int. V dokumentaci se totiž píše:

true   Expands to the integer constant 1.
false  Expands to the integer constant 0.

Každopádně, pokud použiju bit field, např. unsigned int revealed :1, tak valgrind taky křičí že mi tam lítaji neinicializované bity.

Nejspíš budu muset použít celý 4 bajtový int. Eventuálně si ho můžu sám namakrovat na bool/true/false.

[Jardík]

bool v stdbool.h je DEFINE na C99 typ _Bool. To je číselný typ, který pojme jen a pouze hodnoty 0 a 1. Na mém systému je sizeof(_Bool) 1, stejně jako sizeof(char), sizeof(int) tu mám 4. To, že false je nějaká číselná konstanta (integer constant) neznamená, že je typu int. 35U je třeba taky číselná konstanta, ale typu unsigned int.

K tvému problému s valgrindem, ten je, jak ti již pověděl někdo přede mnou, opravdu způsoben paddingem ve struktuře. Bude asi za tím boolem, např. 3 bajty, aby následující int byl zarovnán (např. na 4B). Valgrind 'ví', že jsi do toho paddingu nic nezapsal, ale fwrite() tu strukturu zapisuje včetně těch padding bajtů - ty mají nějakou hodnotu, na kterou se nelze spolehnout. Můžou tam být nuly, ale třeba i část tvého hesla, které v té aplikaci zadáváš Řešením je strukturu zapsat do souboru prvek po prvku, nebo třeba před manipulací zavolat nějaký memset(). Zápis prvek po prvku může být pomalejší ... i když fwrite() používá buffer, může tam být nějaký zámek, overhead volání fce, ... závisí na aplikaci, ale u práci se soubory to spíš bude brzdit disk, než volání fce. Zápis každý prvek zvlášť (když to zkombinuješ s intN_t typy) by mohlo být 'lepší', protože to bude více (ehm, tak trochu) multiplatformní.

[luky]

ty mají nějakou hodnotu, na kterou se nelze spolehnout. Můžou tam být nuly, ale třeba i část tvého hesla, které v té aplikaci zadáváš Řešením je strukturu zapsat do souboru prvek po prvku, nebo třeba před manipulací zavolat nějaký memset().

Toto pouze umlci valgrind, ale do souboru se stejne mohou zapsat libovolna data v paddingu, protoze po jakemkoliv zapisu do prvku struktury je hodnota paddingu nedefinovana. Prekladac tam klidne muze zapsat zpatky vase heslo pripadne memset odoptimalizovat uplne pryc, pokud pak nastavujete vsechny prvky struktury.

[Phaal]

Takže jsem valgrind nakonec uklidnil tak, že tu strukturu vždycky nejdřív proženu memsetem a pak až do ní zapíšu data. Na těch par nevyužitých bajtech už mi u tohodle prográmku nesejde, nejedná se o nic paměťově kritického.

Každopádně v rámci bádání nad problémem jsem narazil na článek, který mi osvětlil jak to s tím zarovnáním vlastně je, takže pro někoho budoucího kdo by v tom tápal stejně jako já, zde: The Lost Art of C Structure Packing.

A oběma rádcům zde děkuji za rady a správné nasměrování!