Question

我正在解析网络数据流，我想知道是否有任何方法可以将数据流直接映射到数据结构。

例如，我想如下定义RTP协议的数据结构。

class RTPHeader
{
   int version:2; // The first two bits is version.
   int P:1;  // The next bits is an field P.
   int X:1;
   int CC:4;
   int M:1;
   int PT:7;
   int sequenceNumber;
   int64 timestamp;
   .....
};

并以这种方式使用它。

RTPHeader header;
memcpy(&header, steamData, sizeof(header));

但是由于C ++编译器会在成员之间插入填充，有没有办法控制它，以便在成员之间不添加填充（包括位字段成员）？

此问题与How to get rid of padding bytes between data members of a struct不重复，因为我的示例中可能有位字段。

Answer 1

如果您能够使用C ++ 11，则可以利用alignof运算符实现的对齐控制。

如果您不能使用C ++ 11编译器，那么可以帮助您的非标准替代方案;在GCC __attribute__(packed)，MSVC为#pragma pack。

如果您选择的是GCC变体，则必须将该属性放在结尾：

class RTPHeader
{
    int version:2; // The first two bits is version.
    int P:1;  // The next bits is an field P.
    int X:1;
    int CC:4;
    int M:1;
    int PT:7;
    int sequenceNumber;
    int64 timestamp;
    .....
} __attribute__((packed)) ; // attribute here!

如果你选择的是MSVC，那么必须在结构之前放置pragma：

#pragma pack(1) // pragma here!
class RTPHeader
{
    int version:2; // The first two bits is version.
    int P:1;  // The next bits is an field P.
    int X:1;
    int CC:4;
    int M:1;
    int PT:7;
    int sequenceNumber;
    int64 timestamp;
    .....
};

如果你的代码必须同时编译，唯一的方法（没有C ++ 11 alignof运算符）是条件编译：

#ifdef MSVC
#pragma pack(1)
#endif
class RTPHeader
{
    int version:2; // The first two bits is version.
    int P:1;  // The next bits is an field P.
    int X:1;
    int CC:4;
    int M:1;
    int PT:7;
    int sequenceNumber;
    int64 timestamp;
    .....
#ifdef GCC
}__attribute__((packed));
#else
};
#endif

Answer 2

为避免插入填充字节，您可以使用

#pragma pack(push,n)   // use n = 1 to have 1 Byte resolution

typedef struct {...}MY_STRUCT;

#pragma pack(pop)

这对我来说很好。

还要考虑Struct Member Alignment的编译选项

/Zp1

但请记住，这会对整个项目产生影响。

Answer 3

只要您不要求此代码在任意机器上“起作用” - 例如对int所在的字节边界（通常为4字节边界）有限制的机器，然后使用

 #pragma(pack)

应该可以工作，它是supported in GCC以及Microsoft和“Microsoft plug in compatible”编译器（例如Intel的编译器）。

但请注意，并非所有处理器都支持未对齐访问，因此启动具有16位值的块，然后是32位int可能会导致问题。

我还会对sequencenumber使用一个大小的整数来确保它在每个编译器中都是32位，而不是突然的16位或64位。

另请注意，C ++标准没有说明位存储在位域中的顺序 - 或者说它们之间是否存在间隙。虽然你可以期望根据字节顺序存储位域（小端机器首先从最低位开始，大端机器首先从最高位开始），但标准在这方面没有说明任何内容。

有没有办法控制C ++中结构成员（包括位字段）之间的填充？

3 个答案: