内存消毒器错误: clang5 + msan + fwrite带有填充字节的结构

Question

最小示例：

#include <fstream>

struct TFoo
{
    bool Field1_ = false;
    uint64_t Field2_ = 0;
};

int main() {
    TFoo Foo_{};
    const char* filename = "text.txt";
    std::ofstream f(filename);

    f.write((char*)(&Foo_), sizeof(Foo_));
}

从msan中的第5版开始，clang报告类似以下内容：

Uninitialized bytes in __interceptor_fwrite at offset 0 inside [0x720000000000, 15)
==71928==WARNING: MemorySanitizer: use-of-uninitialized-value
    #0 0x2823aa  (/home/<hidden>/test-ofstream+0x2823aa)
    #1 0x27830f  (/home/<hidden>/test-ofstream+0x27830f)
    #2 0x272757  (/home/<hidden>/test-ofstream+0x272757)
    #3 0x271388  (/home/<hidden>/test-ofstream+0x271388)
    #4 0x270c96  (/home/<hidden>/test-ofstream+0x270c96)
    #5 0x2709e2  (/home/<hidden>/test-ofstream+0x2709e2)
    #6 0x26ff9e  (/home/<hidden>/test-ofstream+0x26ff9e)
    #7 0x7fbc7238382f  (/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6+0x2082f)

这是因为Field1_和Field2_之间的填充字节未初始化。

没关系，MSAN是对的。

但是，如果代码包含非常大的代码示例(将结构保存为二进制文件)，有没有什么漂亮的方法可以让代码变得更好？

(打包的结构不是我们的解决方案。)

Answer 1

如果您可以更改struct TFoo的定义，则可以像这样添加一个构造函数：

struct TFoo {
  bool Field1_;
  uint64_t Fields_;
  TFoo() { memset(this, 0, sizeof(*this)); }
  TFoo(const TFoo &rhs) : TFoo() { Field1_ = rhs.Field1_; Field2_ = rhs.Field2_; }
};

根据标准，我认为您不能以这种方式使用memset，但它可能适用于您的编译器。请参阅How can I zero just the padding bytes of a class?，其中讨论了此解决方案。

原始答案

这让我想到了将Field1_和Field2_之间的填充字节清零的想法。但老实说，我不确定它是否符合标准。当然，TFoo对象的某种序列化会更好，但如果我理解正确的话，这不适合您，不是吗？

struct TFoo
{
  bool Field1_ = false;
  uint64_t Field2_ = 0;
}; 

struct TFooWrapper {
  union {
    TFoo tfoo;
    char dummy[sizeof(TFoo)] = { 0 };
  } u;
};

更新

从http://en.cppreference.com/w/cpp/language/union：最多一个变体成员可以有一个默认的成员初始值设定项。因此，上面的代码可能不正确。但是您可以，例如，为TFooWrapper定义默认构造函数，将所有字节置零。