如何以动态排列的结构加载二进制文件的信息？

Question

我有一个包含以下序列的二进制文件：

0-9 char name[10];
10-11 unsigned int n;
12-12+2x4n float coords[n][2];

我需要将其加载到结构的动态数组中。

我想将文件中的所有信息保存在类型结构中： 所以我声明了一个这样的结构：

typedef struct{
char name[10]
unsigned int n;
float coords[][2];
}sprites_t;

然后我创建一个函数将其加载到内存中：

    size_t n = 0;
        sprites_t * s = malloc(sizeof(sprites_t)*INITIAL_PACKAGE);
        size_t reads;

       while((reads = fread(s + n,sizeof(sprites_t),INITIAL_PACKAGE,fi)) == INITIAL_PACKAGE ){
            sprites_t * aux = realloc(s,sizeof(sprites_t) * (n+INITIAL_PACKAGE));
            if (aux == NULL) {
                free(s);
                return EXIT_FAILURE;
            }
            s = aux;
            n += INITIAL_PACKAGE;
        }
n += reads;

我无法在记忆中随心所欲地制作这个东西。因为在二进制文件中我有一个“unsigned int n”，它是具有坐标矩阵的行数，所以我的结构是灵活的。我怎样才能读到那个 N？并在此基础上，利用文件提供的信息完成建筑结构。

我真的不知道我的代码是否可以。如果有人有另一种策略来加载动态结构数组上的信息，欢迎加入。

Answer 1

如果您的二进制 name 字段正好有 10 个字符长，那么您确实可以将其表示为 char[10]，但您应该注意，除非它可靠地终止每个名称（这样实际上只有 9 个可用个字符），那么将该数组视为包含 C 字符串是不安全的。如果您希望能够将名称视为字符串，则将数组声明多一个字符，并使用额外的空间来确保正确终止内存中的副本。

除此之外，您的结构看起来不错，而且您的结构似乎是灵活数组成员的合理用例。但是呈现的代码中的其他所有内容都是一场灾难。特别是，

1. 您不能拥有具有灵活数组成员的对象数组，至少在 FAM 包含任何数据的情况下是这样。即使是动态数组在这里也没有意义，因为元素的大小不一致。链表是更好的选择，或者如果您计划按名称查找它们，则可能是由 name 字段键入的哈希。

2. 您的代码对数据布局和表示做了很多假设，其中包括

   • 您的实现在内存中的unsigned int 类型表示与二进制文件在大小、字节顺序和（非）填充位使用方面的表示相匹配。它可能与填充位匹配，因为它们很少使用。它可能与字节顺序有关。它可能与大小无关。
   • 您的实现布局类型sprites_t，在name 的结尾和n 的开头之间没有任何填充。你在那里可能很幸运，但你必须这样做。特别是如果您的 unsigned int 宽于两个字节，则结构布局确实包含填充的可能性很高。

3. 灵活的数组成员是灵活的，因为程序可以为它们提供适当的空间量，而不是自动伸缩。尽管您也没有阅读任何内容，但您似乎没有为您的空间提供任何空间，因此这在表面上没有实际意义。

所以，总体建议

• 使用链表或散列，而不是数组。对于前者，我会像这样调整数据结构：

  typedef struct sprite {
      char name[11];        // includes space for a terminator
      uint16_t n;           // matches the data, except maybe in byte order
      struct sprite *next;  // to link these together into a list
      float coords[][2];    // flexible array of 2D coordinates
  } sprite_t;
  

• 分别读取每个精灵的name、n和coords成员

• 最直接的方法是只有在知道有多少组坐标后才分配每个结构，所以也许

  char name[NAME_SIZE + 1] = { 0 };
  uint16_t n;
  if (fread(name, NAME_SIZE, 1, file) != 1) { /* handle EOF or I/O error ... */ }
  if (fread(&n, 2, 1, file) != 1) { /* handle EOF or I/O error ... */ }
  // swap n's byte order if appropriate ...
  sprite_t *sprite = malloc(sizeof(sprite_t) + n * sizeof(sprite->coords[0]));
  if (!sprite) { /* handle allocation failure ... */ }
  if (fread(sprite->coords, sizeof(sprite->coords[0]), n, file) != n) { /* handle EOF or I/O error ... */ }
  strcpy(sprite->name, name);
  sprite->n = n;
  append_to_linked_list(my_sprite_list, sprite);
  

即使这样仍然假设float 类型的实现表示与文件中使用的表示相匹配。如果没有，那么你也需要修补它。这可能需要或多或少的努力，如果尺寸不匹配，肯定会出现“更多”的情况，尽管这不太可能。