Question

我在Visual Studio 2008中使用C ++。假设我有这样的结构：

    struct StructOfInts
    { 
        int a;
        int b;
        int c; 
    };

这意味着要像这样读写：

    void Read( std::istream& is, StructOfInts& myStruct  )
    {
        is.read( (char*)&myStruct.a, sizeof myStruct.a );
        is.read( (char*)&myStruct.b, sizeof myStruct.b );
        is.read( (char*)&myStruct.c, sizeof myStruct.c );
    }
    void Write( std::ostream& os, StructOfInts& myStuct )
    {
        os.write( (char*)&myStruct, sizeof myStruct );
    }

上述代码在读取或写入文件时是否会导致某种内存损坏？由于内存损坏，我的意思是读入不正确的值。我正在尝试确定正在读入的-1。＃QNB值的来源，并且想知道这是否可能是原因。另外，如果我使用pragma pack打包结构会有区别吗？

Answer 1

是的，由于struct字段之间可能存在填充，您的代码可能导致读入无效值。让我们使用你的struct StructOfInts的例子，并想象编译器在字段之间插入一些填充，如下所示：

byte  | 0 1 2 3 | 4 5     | 6 7 8 9 | 10 11 12 13
value | field a | padding | field b | field c

然后，当您将结构体写入流时，最终可能会出现类似

的内容

byte | 0  1  2  3   | 4   5   | 6  7  8  9   | 10 11 12 13
char | \0 \0 \0 'a' | '?' '?' | \0 \0 \0 'b' | \0 \0 \0 'c'

如果字段包含（分别）值(int)'a', (int)'b', (int)'c'。

然后，当您重新读取值时，它看起来像

myStruct->a = int version of \0 \0 \0 'a'
myStruct->b = int version of '?' '?' \0 \0
myStruct->c = int version of \0 'b' \0 \0

这显然不是你想要的。

在搜索#pragma pack后，看起来对这种情况有帮助。编译器不会插入填充（尽管是实现定义的......），因此值（很可能）可以正确读取和写入。

另外，另一件事是：如果你在一个系统（计算机/操作系统/编译器）上写，然后在另一个系统中读取数据，那么字节序问题也可能导致问题。

Answer 2

测试此案例的快速方法是：

static_assert(sizeof(StructOfInts) == (3 * sizeof(int)), "size mismatch");

实现这一目标（IMO）的最佳方法是使用对称形式：逐个字段序列化，然后逐个字段反序列化。

简而言之，依赖于您的实现所使用的行为是依赖于目标体系结构的ABI，而不是标准（BAD）。因此，它可能导致“腐败”。

结构的大小可能因ABI而异，并且整数的大小甚至它们的字节顺序可能会有所不同 - 导致“损坏”。填充和对齐也由ABI指定。

因此，固定宽度类型，显式字节序以及字段对称序列化通常都是您需要的。

C ++通过字段读取结构并将结构直接写入流

2 个答案: