Question

假设T是一个不包含指针的POD类型，我想序列化T（除了一些其他数据）。我已经创建了以下功能来执行此操作：

template<class T> void serialize(const T& source, char*& dest)
{
  *(T*)dest = source;
  dest += sizeof(T);
}
template<class T> void deserialize(T& dest, char*& source)
{
  dest = *(T*)source;
  source += sizeof(T);
}

这是否会导致任何问题，或者是否有任何编译器无法正常工作？换句话说，代码是：

template<class T> bool check_sanity(const T& obj)
{
  std::unique_ptr<char[]> buffer { new int[sizeof(T)] };
  serialize(obj, buffer);
  T new_obj;
  deserialize(new_obj, buffer); 
  return new_obj == obj;
}

永远回归虚假？（假设T是POD，没有人重载==运算符）。

我正在编写这些序列化方法与MPI一起使用，它们将在程序开始时用于分发簿记所需的一些数据，因此相同的程序将永远是序列化和反序列化数据。

Answer 1

我看到了几个问题。一个小问题：

*(T*)dest = source;

IIRC，这是UB，因为别名规则违规（char *可以为任何其他指针设置别名，但这意味着您可以通过char *指针访问某个对象，但反之亦然，如你的例子）。

换句话说，代码是： ... 曾经回归虚假？

可能不是，但你提到的不只是序列化一个对象。

因此，主要问题是路线：

std::unique_ptr<char[]> buffer { new char[sizeof(int) + 1] };
char x = 0;
int y = 0;
serialize(x, buffer);
serialize(y, buffer); // may crash or write into wrong location

错误的行是相同的（但deserialize也受到影响）：

*(T*)dest = source; // source is int, dest is not aligned

编译器将假定dest已正确对齐并使用CPU指令进行对齐存储（在ARM体系结构上，这将导致实际问题）。

解决方案是使用memcpy：

memcpy(dest, &source, sizeof(T));

无需担心性能问题。现代编译器能够很好地优化已知大小的对象的memcpy。

Answer 2

*(T*)dest = source;是严格的别名违规行为。

相反，你应该写：

memcpy(dest, &source, sizeof source);

您可以使用memcpy成功复制POD对象。

在check_sanity函数中，它将无法编译，因为operator==未定义T。（没有隐式生成的比较运算符）

Answer 3

是的，你可以这样做，只要缓冲区是char，unsigned char或std :: byte，C ++标准[basic.type]的数组：

对于普通可复制类型T的任何对象（基类子对象除外），无论对象是否包含类型T的有效值，组成对象的基础字节（4.4）都可以复制到char，unsigned char，orstd :: byte（21.2.1）的数组中。如果将该数组的内容复制回对象，则该对象应随后保持其原始值。 [实施例：

[x]

- 结束示例]

Nota：对缓冲区的对齐没有要求。

通过直接转换为char数组来序列化POD数据是否安全？

3 个答案: