memcpy 構造体 配列 4

回避策を別の機能にリファクタリングしました。 この方法では、まだ理想的ではありませんが(特に、関数の内部に割り当てられたメモリを関数の外部で解放する必要があるため)、少し一般的に使用することができます。 私はまだ、より最適でエレガントなソリューションを望んでいます…+ intが4バイトの処理系で以下の構造体のsizeofはいくつになると思いますか? struct test_t { char a; int b;}; Visual C++ .NET 2003でコンパイルしたら、8になりました。 つまり、aとbの他に見えない3バイト分のゴミが入ります。 理由は省略しますが、この構造体は、ゴミがコピー(memcpy)されたり、比 … 最近まで、構造化フィールドのコピーがmemcpy()で行われるのを見てきました。クラスとオンラインの手順では、1つの構造体の内容を別の構造体にコピーすると、通常は次のようになります。, ただし、このタスクは、memcpy()を置き換える簡単な割り当てでも実行できます。, これが(少なくとも私の限られた経験では)広く使用されていない理由はありますか?これらの2つのメソッド(代入とmemcpy())は同等ですか、または一般にmemcpy()を使用する説得力のある理由はありますか?, どちらの方法も同等であり、浅いコピーを実行します。つまり、構造自体はコピーされますが、構造が参照するものはコピーされません。, なぜmemcpyの方が人気があるのか​​はわかりません。古いバージョンのCは構造体の割り当てをサポートしていません( 1978年には一般的な拡張機能でしたが )。したがって、より移植性のあるコードを作成する方法としてmemcpyスタイルがスタックしているのではないでしょうか?いずれにせよ、PCコンパイラでは構造体の割り当てが広くサポートされており、memcpyを使用するとエラーが発生しやすくなります(サイズが間違っていると、悪いことが発生する可能性があります)。したがって、構造体の割り当てを使用することをお勧めします可能であれば。, Cではmemcpyと構造体の割り当ては通常同等ですが、C++ではmemcpyと構造体の割り当てはnotであることにも注意してください同等。一般的にC++では、構造体の割り当てがオーバーロードされてディープコピーや参照カウント管理などの追加の処理を実行できるため、memcpying構造体を回避するのが最善です。, memcpy()を使用すると、宛先にバイト単位でコピーされます。したがって、ARMアーキテクチャではデータのアライメントについて心配する必要はありません。=演算子、およびアドレスのいずれかが4バイトにアラインされていない場合、アラインメントエラーが発生します。, 書き込まれた最後のバイトを1バイト超えた宛先位置へのポインター。これにより、書き込みプロセスを継続できますwith perfect alignment of bytesメモリブロックの文字列連結。, http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dui0175k/Cihbbjge.html, 答えが説明しないので、この古い質問を復活させますなぜmemcpyが実際に優先されます。, memcpyは、プログラマーが単にポインターではなくコンテンツをコピーしたいことを明確にするため、推奨されます。, 誤って一方を他方の代わりに使用すると、悲惨な影響が生じる可能性があります。コンパイラーは文句を言いません。初期化されていないポインタが使用されたときにプログラムがクラッシュしない限り、エラーは長時間気付かれないままになり、奇妙な副作用を引き起こす可能性があります。, 意図はコンテンツをコピーすることであることを読者に知らせてください(タイプセーフと境界チェックを犠牲にして)。, 一部のコンパイラ(gccなど)は、次のような状況に遭遇すると、sizeofに関する警告を発行します。, 一部の人々はmemcpyを好みます。なぜなら、それが彼らが学んだことであり、彼らが割り当てだけを行うことができることを理解しなかったからです(古代には割り当ては許可されませんでしたが、それはずっと前のことです)。 malloc()によって割り当てられたメモリは常に正しく整列されるため、心配する必要のある整列の問題はありません。また、コンパイラはこの割り当てをmemcpy呼び出しに簡単に変換できるため、memcpyよりもコードが遅くなったり、コードが増えたりすることはありません。もちろん、時代遅れのコンパイラが組み込まれた組み込みシステムもあります。, このエラーの意味:「エラー: 'type_name'の前に指定子修飾子リストが必要です」?, 「バイト数」をゼロに設定してmemcpy()およびmemmove()を呼び出すことはできますか?, Const int *、const int * const、およびint const *の違いは何ですか?, Content dated before 2011-04-08 (UTC) is licensed under, 構造化されていないバッファーとの間で構造体をコピーする場合(たとえば、ディスクに保存/ロードしたり、ネットワークで送受信したりする場合), 一部の組み込みコンパイラは、構造体の割り当てをサポートしていない場合があります。もちろん、問題のコンパイラーがサポートしていない他のより重要なものももちろんあります。. }, memcpyを使わずに構造体から配列にコピーする方法はありますでしょうか。お手数をおかけしますが宜しくお願い致します。, teratailでは下記のような質問を「具体的に困っていることがない質問」、「サイトポリシーに違反する質問」と定義し、推奨していません。, 評価が下がると、TOPページの「アクティブ」「注目」タブのフィードに表示されにくくなります。, 上記に当てはまらず、質問内容が明確になっていない質問には「情報の追加・修正依頼」機能からコメントをしてください。. しかし、この memcpy による構造体のコピーには、問題があります。 例えば、以下のように各メンバーの型、配列のサイズなどが異なっているような異なった型の構造体を指定してしまった場合、memcpy でコピーすると、メモリ上のデータが壊されてしまいます。

2, 回答 を使ってアクセスします。, このアロー演算子については下記ページで詳しく解説していますので、是非こちらのページも読んでみてください。, 下記のように、変数名の後に = {}; を付ければ構造体の初期化(構造体の各メンバの初期化)を行うことができます。, {} 内で各メンバに初期化時に格納したい値を指定します。メンバの並び順に合わせて、各メンバに格納したい値を指定します。, メンバ全てに 0 を設定したい場合は下記のように {} の中を空にしてやれば良いです。, 複数の構造体の変数を扱う場合、構造体のコピー(構造体の各メンバのコピー)を行いたくなる場合があります。, この方法は各メンバから値を取得し、他の変数のメンバにその値を格納することを繰り返すものになります。, 各メンバに対してこの処理を記述する必要があるので、プログラムが長くなるというデメリットがあります。, memcpy では第1引数で指定したアドレスに、第2引数で指定したアドレスのデータを第3引数で指定したサイズ分コピーする標準関数です。, ですので、下記のように memcpy に引数を指定して実行することで、構造体全体をコピーすることができます。, 構造体は下記のように構造体の変数に = で他の構造体の変数を代入することで、構造体のコピーを行うことができます。, ですが、構造体の場合は構造体全体をコピーし、全てのメンバに一度に値を格納することができます。ここはちょっと他の型とは異なる点ですね。, ちなみに私が調べた感じだと、= でコピーした場合も、memcpy でコピーした場合も、内部での処理は同じになるようでした(なのでどちらを使っても良い)。, 構造体を関数の引数にする場合、構造体の型名を引数の型にしてしてやれば良いだけです。, ただし構造体のサイズでも解説しますが、構造体のサイズは各メンバのサイズの合計(あるいは合計以上)になるので、他の型(char や int など)に比べてサイズが大きくなりがちです。, また引数で渡されるデータは、関数実行時にコピーされ、そのコピーされたデータが関数に渡されることになります。重要なのはコピーが発生するという点で、コピーは引数で渡すデータが大きいほど時間がかかります。, つまり、構造体の型をそのまま引数に指定すると、関数の処理時間が長くなってしまう可能性があるので、引数の型としては構造体そのものではなく、構造体のポインタ型にする方が良いです。, これにより、関数実行時にコピーされるサイズはポインタのサイズ(8バイト or 4バイト)で済み、処理時間がなくなる可能性も排除することができます。, 上記関数の引数をポインタ型に変更したものは下記のようになります(プログラム全体を載せています)。, 関数の引数を構造体のポインタ型にした場合、関数内でメンバにアクセスする際には「アロー演算子」を利用する必要がある点に注意してください。, 特にアドレスやポインタについて自信がない方には難しい内容かもしれませんが、そういった方は下記だけでも覚えておくと良いと思います。, 変数宣言を行った際には、その変数用にその変数の型分のサイズがメモリから確保され、そのメモリを利用して変数に値を格納したり、そのメモリから変数の値を取得したりすることができます。, 例えば char のサイズは1バイト、int のサイズは4バイトというのが一般的です(環境によっては異なる可能性もあります)。, 構造体も同様にサイズがあり、構造体のサイズの基本的な考え方は各メンバのサイズの足し算です。, 実行時に表示される struct size_test_1 構造体のサイズはおそらく 112 になると思います。, これは int 型のサイズが 4 バイト、char 型のサイズが 1 バイトで、さらに struct size_test_1 構造体が int 型のメンバが 3 つ、char 型の要素数 100 の配列 をメンバを持つため、サイズが下記式により計算されるためです。, ただし、厳密に言うと、構造体の各メンバのメモリ上への配置位置(アドレス)はメンバの型に応じて調整が行われます。, このアドレスの調整が行われるのはコンピュータが動作しやすいようにするためで、C言語の場合はコンパイラが勝手にやってくれます。, アライメントというのは「1列に並べる」などを意味する単語で、構造体のメンバにおいては、メンバの型に応じて各メンバのメモリ上の配置位置(アドレス)を調整することをアライメントと言います。, 例えば「変数 x を4バイトアライメントする」といった場合、変数 x は4バイトの倍数のアドレスに配置することを意味ます。, 例えば構造体の各メンバにおいては、型に応じて下記のようにアライメントされるのが一般的です。, さらに、構造体のサイズは各メンバの中の最大アライメントサイズの倍数に切り上げられるはずです(おそらく…)。, 実行するとおそらく struct size_test_2 型のサイズとして 20 が表示されると思います。, 単純に各メンバのサイズを足し合わせて考えると下記の式により 13 バイトになりますよね?, なのに、なぜサイズが 20 バイトになるのか、struct size_test_2 型の変数 x の先頭アドレスを仮に 0x1000 (16進数)として考えてみましょう。, 構造体において、各メンバは基本的に、上側のものから順に(アドレスの小さい方から)メモリ上に配置されます。, ですので変数 x のメンバ a はまず 0x1000 に配置されます。a のサイズは1バイトですので、1バイト分 a 用にメモリが確保されます。, 次に配置されるのはメンバ b です。メンバ b は int 型ですので4バイトアライメントで配置されます。つまりメンバ b は a が配置された直後のアドレスである 0x1001 ではなく、4の倍数に切り上げされた 0x1004 に配置されます。int 型のサイズは4バイトですので、0x1004 〜 0x1007 がメンバ b 用のメモリとなります。, この時、0x1001 〜 0x1003 の3バイト分は空きになります。このようなアドレス調整用に発生した空きをパディングと呼びます。, 次に配置されるのはメンバ c は char 型ですので1バイトアライメントで配置されることになりますが、メンバ b 用のメモリの直後のアドレス 0x1008 は当然1バイトの倍数ですので 0x1008 に配置されます。, 次のメンバ d は short 型ですので2バイトアライメントで配置されることになります。メンバ c 用のメモリの直後のアドレス 0x1009 は2バイトの倍数ではないので、次の2バイトの倍数である 0x100A に配置されます。, short 型のサイズは2バイトですので、0x100A 〜 0x100B がメンバ d 用のメモリとなります。, さらにメンバ e は配列ではあるものの  char 型ですので1バイトアライメントが適用され、メンバ d 用のメモリの直後 0x100C に配置されます。メンバ e は char 型の要素数 5 の配列ですので 0x100C から5バイト分、つまり 0x100C 〜 0x1011 に配置されることになります。, ここまで解説してきた内容を踏まえると、struct size_test_2 型の変数 x のメンバは下記のように配置されることになります。, つまり、struct size_test_2 型の変数 x のメンバはメモリ上の 0x1000 〜 0x1011 に配置されていることになります。単純に計算すると10進数で 17バイトになります。, が、最終的に構造体のサイズはメンバの中で最大のアライメントサイズに応じてサイズも切り上げされますので、struct size_test_2 型のサイズは4バイトの倍数に切り上げられ、最終的に struct size_test_2 型の変数 x のサイズは20バイトということになります(この際にも3バイト分のパディングが発生します)。, 前述の通り、アライメントにより構造体にはパディングが発生し、その分構造体のサイズが大きくなることになります。, 構造体のサイズが大きくなると、構造体の変数用のメモリサイズが大きくなりますし、構造体のコピーなどを行うとサイズが大きくなった場合にその分処理時間が長くなります。, 少しでも構造体のサイズを小さくしたい場合は、構造体のメンバの並びを変更して改善できないかどうかを検討してみましょう!, アライメントを考慮した構造体のサイズの計算方法で紹介した struct size_test_2 のメンバの並び順を変更した下記の struct size_test_3 のサイズを考えてみましょう。, struct size_test_3 ではパディングができるだけ発生しないようにメンバの並び順を工夫しています。, 例えばメンバ d はメンバ a とメンバ c の合計サイズが2バイトなので、パディングを行わなくても2バイトアライメントされた位置に配置することができます。, さらにメンバ b においても、メンバ a とメンバ c とメンバ d の合計サイズが4バイトなので、パディングを行わなくても4バイトアライメントされた位置に配置することができます。, こんな感じでパディングのサイズが減るように配置してやることで、構造体のサイズを小さくすることも可能です。, 構造体の変数をたくさん使用したり、構造体のコピーがたくさん発生する場合は効果的です。, またコンパイラの設定等により型に限らずアライメントのサイズを1バイトに設定することなども可能なようです, ここまで構造体を利用する場合は必ず struct 構造体タグ名 という形で記述してきましたが、typedef を利用すれば struct を省略して構造体を利用できるようになります。, typedef は「元々ある型(例えば char や unsinged int)」に「別の新しい名前」をつける命令になります。, 例えば、下記のように typedef 命令を実行すれば、unsigned int の代わりに新しく名付けた u32 を型名として使用できるようになります。, サイズや符号の有無は typedef 命令で指定した 元々ある型 と同じになります。, 例えば、下記のように typedef 命令を実行すれば、struct student の代わりに STUDENT_T を型名として使用できるようになります。, さらに、下記のようにして構造体タグ名を省略して typedef を行うことも可能です。, もし構造体内で、自身の構造体のポインタのメンバを持たせたい場合は、下記のように事前に typedef してやれば良いです。, 実は ↑ のように構造体内に自身の構造体のポインタをメンバとして持たせることは多いです。例えばリスト構造体やツリー構造体などはこのような形式で構造体を定義することが多いです。, 構造体は「関連する複数のデータを1つにまとめて管理する型」であり、データの関連性が分かりやすく、そのためソースコードが読みやすくなります。, 例えば下記のソースコードを見てみると、変数 age・number・name がただ並んでいるだけなので、これらの変数の関連性が分かりにくく、ソースコードを読み進めてどのような関連があるかを判断していく必要があります。, 一方で、下記のように構造体を利用すれば、x.age・x.number・x.name が、ある生徒(x)の情報であることが一目で分かります。, また、変数宣言やデータのコピー、関数定義や関数呼び出し時に書くソースコードの量を削減することも可能です。, 例えば構造体なしで記述した下記のソースコードでは、変数宣言や変数のコピー、関数呼び出しや関数定義時に指定する引数の数はデータの数の分だけ記述する必要があります。, 一方で、構造体を使った場合、構造体の単位で変数宣言やコピー、関数呼び出しや関数定義時の引数の指定が行えますので、メンバの数が増えてもこれらの記述に必要なソースコード量は増えません。, そのため構造体を用いることによりソースコードの書きやすさも向上すると考えられると思います(構造体の定義やメンバにアクセスするための記述が増えたりもしますが…)。, 例えばソースコードが書きやすいで紹介したプログラムに対し「生徒の身長を表示する機能」を追加することを考えてみましょう。, 構造体を利用しない場合は下記のようにソースコードを変更する必要があります。変更部分は黄色背景で示しています。, 見比べていただければわかると思いますが、構造体を利用した方が黄色背景で示した変更点が少ないです。, 特に重要なポイントは、構造体ありの場合は「関数の引数の変更なし」で拡張できている点です。, 引数を変更してしまうと呼び出し元の部分を全てを修正する必要があります。つまり関数の呼び出し元が多ければ多いほど、引数変更時に修正する箇所が多くなり、影響範囲が広くなってしまうことになります。, 構造体を利用すれば、引数の変更なしに、メンバの追加だけで拡張することができる場合があります。, このように、構造体を用いると拡張時のソースコードの変更量を少なくでき、特に影響範囲が大きくなる可能性のある引数の変更を防ぐことができる(ケースがある)ため、拡張しやすくなるというメリットがあります。, 構造体は「関連する複数のデータを1つにまとめて管理する型」であり、関連しないデータはメンバに追加しない方が良いです, したがって、構造体に関連しないデータ部分を拡張する場合は、メンバ追加ではなく引数追加などが必要になります, あくまでも構造体は「関連する複数のデータを1つにまとめて管理する型」ですので、関連しないデータはメンバに追加しないようにしましょう。, 構造体以外のポインタでも同様ですが、メンバにポインタがある場合、構造体をコピーしてもそのメンバに対してコピーが行われるのはアドレスのみです。, ポインタの指しているメモリ領域が新たに作成されてコピーされるわけではないので注意しましょう。, 例えば下記では、x.a と y.b は同じアドレスを指しているので、x.a の値を変更すると y.b の値も変わることになります。, 基本的に他の型同様に使うことができますが、メンバを持つため、メンバへのアクセスを行いながらデータの格納や取得を行う必要があります。, 是非このページで構造体について理解し、どしどし使い込んで構造体になれていきましょう!, ただし、何でもかんでも構造体にメンバを追加するとかえってソースコードが読みにくくなります。, 構造体は「関連する複数のデータを1つにまとめて管理する型」であることをしっかり認識しておき、関連するデータのみをメンバに持たせるようにしましょう!, だえうホームページのプライバシーポリシー・免責事項についてはこちらに記載しております。.

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