Question

我正在创建一个包含一些数据对象的文件。数据对象有不同的大小，就像这样（非常简化）：

struct Data{
   uint64_t size;
   char     blob[MAX_SIZE];
// ... methods here:
}

稍后一步，文件将在内存中为mmap（），所以我希望每个数据对象的开头都是在8个字节对齐的内存地址上开始的，其中uint64_t size将被存储（让我们忽略字节序）。

代码看起来或多或少（目前硬编码的8个字节）：

size_t calcAlign(size_t const value, size_t const align_size){
    return align_size - value % align_size;
}

template<class ITERATOR>
void process(std::ofstream &file_data, ITERATOR begin, ITERATOR end){
    for(auto it = begin; it != end; ++it){
        const auto &data = *it;

        size_t bytesWriten = data.writeToFile(file_data);

        size_t const alignToBeAdded = calcAlign(bytesWriten, 8);

        if (alignToBeAdded != 8){
            uint64_t const placeholder = 0;

            file_data.write( (const char *) & placeholder, (std::streamsize) alignToBeAdded);
        }
    }
}

这是在文件中实现对齐的最佳方法吗？

Answer 1

您不需要依赖writeToFile来返回尺寸，您可以使用ofstream::tellp

const auto beginPos = file_data.tellp();
// write stuff to file
const auto alignSize = (file_data.tellp()-beginPos)%8;
if(alignSize)
    file_data.write("\0\0\0\0\0\0\0\0",8-alignSize);

编辑OP评论：测试了一个最小的例子，它可以工作。

#include <iostream>
#include <fstream>
int main(){
    using namespace std;
    ofstream file_data;
    file_data.open("tempfile.dat", ios::out | ios::binary);
    const auto beginPos = file_data.tellp();
    file_data.write("something", 9);
    const auto alignSize = (file_data.tellp() - beginPos) % 8;
    if (alignSize)
        file_data.write("\0\0\0\0\0\0\0\0", 8 - alignSize);
    file_data.close();
    return 0;
}

Answer 2

您可以通过操作输入缓冲区而不是文件处理来优化过程。修改您的Data结构，以便填充缓冲区的代码负责对齐。

struct Data{
    uint64_t size;
    char blob[MAX_SIZE];
    // ... other methods here

    // Ensure buffer alignment
    static_assert(MAX_SIZE % 8 != 0, "blob size must be aligned to 8 bytes to avoid Buffer Overflow.");

    uint64_t Fill(const char* data, uint64_t dataLength) {
        // Validations...

        memcpy(this->blob, data, dataLength);
        this->size = dataLength;

        const auto paddingLen = calcAlign(dataLength, 8) % 8;
        if (padding > 0) {
            memset(this->blob + dataLength, 0, paddingLen);
        }

        // Return the aligned size
        return dataLength + paddingLen;
    }
};

现在，当您将数据传递给＆＃34;过程＆＃34;函数只使用Fill返回的大小，确保8字节对齐。这样您仍然可以手动处理对齐，但是您不必对文件进行两次写入。

注意：此代码假定您也使用Data作为输入缓冲区。如果您的代码在将缓冲区写入文件之前使用其他对象来保存缓冲区，则应使用相同的主体。

如果您可以使用POSIX，请参阅pwrite

在二进制文件中编写对齐数据

2 个答案: