Question

请考虑以下POD结构：

struct MessageWithArray {
    uint32_t raw;
    uint32_t myArray[10];

    //MessageWithArray() : raw(0), myArray{ 10,20,30,40,50,60,70,80,90,100 } {  };
};

运行以下内容：

#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

struct MessageWithArray {
    uint32_t raw;
    uint32_t myArray[10];

    //MessageWithArray() : raw(0), myArray{ 10,20,30,40,50,60,70,80,90,100 } {  };
};

//https://stackoverflow.com/questions/46108877/exact-definition-of-as-bytes-function
template <class T>
char* as_bytes(T& x) {
    return &reinterpret_cast<char&>(x);
    // or:
    // return reinterpret_cast<char*>(std::addressof(x));
}

int main() {
    MessageWithArray msg = { 0, {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} };
    std::cout << "Size of MessageWithArray struct: " << sizeof(msg) << std::endl;
    std::cout << "Is a POD? " << std::is_pod<MessageWithArray>() << std::endl;
    std::ofstream buffer("message.txt");
    buffer.write(as_bytes(msg), sizeof(msg));
    return 0;
}

给出以下输出：

MessageWithArray结构的大小：44

是POD吗？ 1

“ message.txt”文件的十六进制转储如下所示：

00  00  00  00  00  00  00  00  01  00  00  00  02  00  00  00
03  00  00  00  04  00  00  00  05  00  00  00  06  00  00  00
07  00  00  00  08  00  00  00  09  00  00  00

现在，如果我取消注释构造函数（因此MessageWithArray具有零参数构造函数），则MessageWithArray成为非POD结构。然后，我使用构造函数进行初始化。这将导致代码中的以下更改：

....
struct MessageWithArray {
    .....

    MessageWithArray() : raw(0), myArray{ 10,20,30,40,50,60,70,80,90,100 }{  };
};
....
int main(){
    MessageWithArray msg;
    ....
}

运行此代码，我得到：

MessageWithArray结构的大小：44

是POD吗？ 0

“ message.txt”文件的十六进制转储如下所示：

00  00  00  00  0D  0A  00  00  00  14  00  00  00  1E  00  00
00  28  00  00  00  32  00  00  00  3C  00  00  00  46  00  00
00  50  00  00  00  5A  00  00  00  64  00  00  00

现在，我对实际的十六进制值不太感兴趣，我好奇的是为什么当sizeof（）时，非POD结构转储与POD结构转储相比还有一个字节）声明它们的字节数相同？？因为构造函数使结构成为非POD，是否有可能在结构中添加了隐藏的内容？ sizeof（）应该是准确的编译时检查，对吗？是否有可能避免被sizeof（）衡量？

规格：我正在Windows 10计算机上的Visual Studio 2017版本15.7.5（Microsoft Visual C ++ 2017）中的空项目中运行此文件。

英特尔酷睿i7-4600M CPU 64位操作系统，基于x64的处理器

编辑：我决定初始化该结构，以避免未定义的行为，因为该问题在初始化时仍然有效。将其初始化为没有10的值将保留我最初观察到的行为，因为数组的数据从不包含任何10（即使是垃圾且是随机的）。

Answer 1

与POD无关。

您的ofstream以文本模式（而不是二进制模式）打开。在Windows上，这意味着\n被转换为\r\n。

在第二种情况下，结构中恰好有一个0x0A（\n）个字节，变成了0x0D 0x0A（\r\n）。这就是为什么您看到一个额外的字节。

此外，在第一种情况下使用未初始化的变量会导致未定义的行为，这种情况下这种情况并未表现出来。

Answer 2

其他答案解释了将二进制数据写入以文本模式打开的流中的问题，但是此代码从根本上是错误的。不需要转储任何东西，检查这些结构的大小并确认它们相等的正确方法是使用static_assert：

struct MessageWithArray {
    uint32_t raw;
    uint32_t myArray[10];
};

struct NonPodMessageWithArray {
    uint32_t raw;
    uint32_t myArray[10];

    NonPodMessageWithArray() : raw(0), myArray{ 10,20,30,40,50,60,70,80,90,100 } {}
};

static_assert(sizeof(MessageWithArray) == sizeof(NonPodMessageWithArray));

online compiler

这些结构的大小在文件中不同，但在程序存储器中相同

2 个答案: