C++结构对齐与STL矢量

标准要求您能够创建结构类型的数组。执行此操作时,数组必须是连续的。这意味着,无论为struct分配什么大小,它都必须允许您创建一个数组。为了确保这一点,编译器可以分配额外的空间 在…内

数据库中数据的空间 vector ::operator new (通过分配器类),以及 ●新操作员 需要分配适当对齐以存储任何类型的空间。

您可以提供自己的分配器和/或重载 ●新操作员 --但是如果您这样做了,您的版本仍然需要满足相同的要求,因此在这方面不会有任何改变。

换言之,只要文件中的数据是以与您试图读回数据基本相同的方式创建的,那么您需要的正是工作所需的。如果它是在另一台机器上创建的,或者是使用不同的编译器(甚至是使用不同标志的同一个编译器)创建的,那么您可能会遇到相当多的潜在问题--endianness、结构中的padding等方面的差异。

结构 一次一个--您真的需要一次读取一个结构中的项,然后将每个项放入一个临时 struct ,最后加上填好的

operator>> 使大部分工作自动化。它不会提高速度(例如),但可以保持代码更干净:

struct whatever { 
    int x, y, z;
    char stuff[672-3*sizeof(int)];

    friend std::istream &operator>>(std::istream &is, whatever &w) { 
       is >> w.x >> w.y >> w.z;
       return is.read(w.stuff, sizeof(w.stuff);
    } 
};

int main(int argc, char **argv) { 
    std::vector<whatever> data;

    assert(argc>1);

    std::ifstream infile(argv[1]);

    std::copy(std::istream_iterator<whatever>(infile),
              std::istream_iterator<whatever>(),
              std::back_inserter(data));  
    return 0;
}

对于现有的文件,最好的办法是找出它的文件格式,并分别读入、读入和丢弃所有对齐字节。

要将新数据保存到文件中,可以使用 boost serialization .

在您的例子中,每当对齐可能更改结构的布局时,都需要关注对齐。有两种方法可以使代码更易于移植。

#pragma pack() . 在GCC中,您可以使用 __attribute__((__packed__)) .

其次,可以向结构中添加显式填充。此选项允许您维护原始结构的性能属性,但会使结构的布局更加明确。例如:

struct s {
    u_int8_t  field1;
    u_int8_t  pad0[3];
    u_int16_t field2;
    u_int8_t  pad1[2];
    u_int32_t field3;
};

endianness . STL保证存储在 vector

至于对齐问题,谷歌 #pragma pack(1)

如果您编写的OO代码需要了解类的内部工作原理,那么您就错了。你不应该假设任何关于类的内部工作方式;您应该只假设方法和属性在任何平台/编译器上的工作方式相同。

您最好实现一个模拟向量功能的类(可能通过子类化向量)。作为一个“代理模式”实现,它可能只加载调用者访问过的那些结构。这将允许您同时处理任何endian问题。这种方式应该使它适用于任何平台或编译器。