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结构中包含char*指针的二进制文件读/写错误

fwrite binaryfiles c

Muneer · 技术社区 · 11 年前

我有一个奇怪的问题。我猜不出为什么会这样。我尝试了各种方法。可能是因为我还是c语言的新手。

请查看以下代码。

它有两个参数。 --write 和 --read .

在我的 write() 函数写入文件,然后调用 read() 作用这会将数据写入文件,并按预期正确打印3行值。
在我的 read() 函数我读取了文件。当我通过 --读取 程序仅提供参数 segmentation fault 错误消息。尽管在下面的代码中,如果我将静态字符串值分配给 char *name 此读取函数按预期工作。

下面是我为模拟问题而创建的完整代码。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct _student {
    int id;
    char *name;
} Student;

void write();
void read();

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc > 1) {
        if (strcmp(argv[1], "--write") == 0) {
            write();
            read();
        }
        else if (strcmp(argv[1], "--read") == 0) {
            read();
        }
    }
    return 0;
}

void write()
{
    printf("Write\n");
    FILE *fp;

    // write student
    Student *std_writer = (Student *) malloc(sizeof(Student));
    std_writer->id = 10;
    //std_writer->name = "Alice"; // But if i remove the below 4 lines and uncommented this line, everything works as expected.
    char *a = "Alice";
    std_writer->name = malloc(20);
    memset(std_writer->name, '\0', 20);
    strncpy(std_writer->name, a, 5);

    fp = fopen("Student.file", "wb");
    fwrite(std_writer, sizeof(Student), 1, fp);
    fwrite(std_writer, sizeof(Student), 1, fp);
    fwrite(std_writer, sizeof(Student), 1, fp);
    fclose(fp);

    free(std_writer);
}

void read()
{
    printf("Read\n");
    FILE *fp;

    // read student
    Student *std_reader = (Student *) malloc(sizeof(Student));
    fp = fopen("Student.file", "rb");
    while(fread(std_reader, sizeof(Student), 1, fp) == 1) {
        printf("ID %i  \tName : %s\n", std_reader->id, std_reader->name);
    }
    fclose(fp);

    free(std_reader);
}

请帮助我理解并解决这个问题。

编辑

好的,根据我所理解的以下答案,我预测我的结构学生如下。

typedef struct _student {
    int id;
    char name[20];
} Student;

这是可行的。

有什么意见吗?

3 回复 | 直到 11 年前

Emanuele Paolini 11 年前

请注意,您没有将学生的姓名写入文件。您只是在写指向该字符串的指针。这当然不是你想要的。当您读取文件时,您正在读取不再有效的指针。

要么将整个字符串放入结构中(不是字符指针,而是字符数组),要么将字符串单独写入文件。

Basile Starynkevitch 11 年前

不要调用你的函数 read 和 write (这些名称用于Posix函数)。不要期望能够再次读取由另一个 process 。这是 undefined behavior .

所以在你的 写 您正在(假设64位x86系统,例如Linux系统)写入12个字节(4个字节,即。 sizeof(int) +8即。 sizeof(char*) ); 最后8个字节是一些 malloc -ed指针。

在您的 阅读 您正在读取这12个字节。因此,您正在设置 name 字段指向在执行 写 。这通常不起作用(例如,因为 ASLR ).

通常,在指针上执行I/O非常糟糕。它只对相同的过程有意义。

你想做的叫做 serialization 对于 software engineering 我建议使用文本格式进行序列化的原因(例如。 JSON ,可能使用 Jansson 库)。文本格式不那么脆弱,更易于调试。

假设您将以JSON格式对学生进行编码,如

{ "id":123, "name":"John Doe" }

下面是一个使用Jansson的JSON编码例程:

int encode_student (FILE*fil, const Student*stu) {
   json_t* js = json_pack ("{siss}", 
                           "id", stu->id, 
                           "name", stu->name);
   int fail = json_dumpf (js, fil, JSON_INDENT(1));
   if (!fail) putc('\n', fil);
   json_decref (js); // will free the JSON
   return fail;  
}

请注意,您需要一个函数来释放 锦葵属植物 -电子版 Student 区域,这里是:

void destroy_student(Student*st) {
   if (!st) return;
   free (st->name);
   free (st);
}

您可能还需要宏

#define DESTROY_CLEAR_STUDENT(st) do \
  { destroy_student(st); st = NULL; } while(0)

现在,这里是使用Jansson的JSON解码例程;它给出了一个 大学生 堆中的指针(稍后由调用方使用 DESTROY_CLEAR_STUDENT ).

Student* decode_student(FILE* fil) { 
   json_error_t jerr;
   memset (&jerr, 0, sizeof(jerr));
   json_t *js = json_loadf(fil, JSON_DISABLE_EOF_CHECK, &err);
   if (!js) {
      fprintf(stderr, "failed to decode student: %s\n", err.text);
      return NULL;
   }
   char* namestr=NULL;
   int idnum=0;
   if (json_unpack(js, "{siss}",  
                       "id", &idnum,
                       "name", &namestr)) {
       fprintf(stderr, "failed to unpack student\n");
       return NULL;
   };
   Student* res = malloc (sizeof(Student));
   if (!res) { perror("malloc student"); return NULL; };
   char *name = strdup(namestr);
   if (!name) { perror("strdup name"); free (res); return NULL; };
   memset(res, 9, sizeof(Student));
   res->id = id;
   res->name = name;
   json_decref(js);
   return res;
}

您还可以决定以某种二进制格式序列化(我不建议这样做)。然后你们应该定义你们的序列化格式并坚持它。很可能你们必须编码学生id、名字的长度、名字。。。。

你也可以(在C99中)决定学生的 名称 是一个 flexible array member ,即声明

typedef struct _student {
   int id;
   char name[]; // flexible member array, conventionally \0 terminated
} Student;

你真的希望学生姓名的长度不同。然后,不能简单地将不同长度的记录放在 FILE 。您可以使用一些索引文件库,如 GDBM (每个记录都可以是JSON格式)。你可能想用 Sqlite 或真实的数据库 MariaDb 或 MongoDB .

Bathsheba 11 年前

在里面 read() ,您从未为 name 在您的 Student 结构(您的 write() 功能在这方面表现得更好。)

当你提到它时 printf 语句,调用 未定义行为 .