如何使用从 C++ 中的二进制文件读取的字节创建对象？ [复制]答案

【问题标题】：How to create an object using bytes read from a binary file in C++? [duplicate]如何使用从 C++ 中的二进制文件读取的字节创建对象？ [复制]
【发布时间】：2021-04-10 17:10:36
【问题描述】：

假设有一个 C++ 结构 S，其中一个实例被创建并写入二进制文件。然后将所述文件读回到程序中，并应从中创建一个实例。第二部分是如何实现的？

这里是S的定义：

struct S {
    int value;
    string txt;
};

现在要使用此类结构的数据创建一个二进制文件，使用以下函数：

int writeStructAsBinary() {
    ofstream ofs;

    S s;
    s.txt = "Hello World";
    s.value = 10;

    ofs.open("output.dat", ios::out | ios::binary);
    if (!ofs.good()) { cerr << "Error opening file." << endl; return 1; }
    ofs.write((char*)&s, sizeof(S));
    ofs.close();
    return 0;
}

我有点不确定(char*)&s 是否正确，但这就是我得到的。

现在如何将output.dat 文件中的数据读回程序中？原则上它应该只是“读取 sizeof(S) 字节”，但是如何从字节创建结构？这是我的尝试？

int readAndPrintBinary() {
    ifstream ifs;
    ifs.open("output.dat", ios::in | ios::binary);
    if (!ifs) { cerr << "Could not open file." << endl; return 1; }
    
    
    ifs.seekg(0, ios::beg);
    char* binaryInstance = new char[sizeof(S)];
    ifs.read(binaryInstance, sizeof(S));
    ifs.close();
    
    delete binaryInstance;
    return 0;
}

我现在想确认s.txt 和s.value。我该怎么做？

主程序是这样的：

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <string>
#include <fstream>

using namespace std;

int main() {
    writeStructAsBinary();
    readAndPrintBinary();
}

使用reinterpret_cast 重新创建对象：

int readAndPrintBinary() {
    ifstream ifs;
    ifs.open("output.dat", ios::in | ios::binary);
    if (!ifs) { cerr << "Could not open file." << endl; return 1; }
    
    ifs.seekg(0, ios::beg);
    char* binaryInstance = new char[sizeof(S)];
    ifs.read(binaryInstance, sizeof(S));
    S* s = reinterpret_cast<S*>(binaryInstance);
    ifs.close();
    
    cout << "s->txt = " << s->txt << endl;
    cout << "s->value = " << s->value << endl;

    delete[] binaryInstance;
    return 0;
}

【问题讨论】：

这段代码永远不会像显示的那样工作，因为你不能以这种方式序列化std::string成员。
除非你有 POC 类型，否则这不太可能工作。可以肯定的是，它不适用于 std::string 成员。
您需要定义用于在文件中存储数据的格式。文件是字节流——除非您定义某种方式将数据表示为字节流，否则您无法在文件中读取和写入数据。不能保证计算机已经将数据存储为字节流，并且在大多数情况下不会。
我将更改示例以仅包含 int 和 char 数组。那应该使它成为 POD，对吗？
@TMOTTM ofs.write((char*)&s, sizeof(S)); -- 这行不通 -- 想想看。如果std::string 中有一千个字符，sizeof(S) 仍然是，我不知道，也许是几个字节。那么，当您仅指定要写入的 48 个字节时，将使用什么魔法将这数千个字符写入文件？然后将使用什么魔法将文件中的这 48 个字节转换为 1000 个字符的字符串？

标签： c++ io

【解决方案1】：

如果S 有一个非 POD 类型的成员，则不能执行此操作，它确实：std::string。它会调用未定义的行为，并且几乎肯定会崩溃。

如果 S 是 POD 类型，您可以通过以下方式重新创建对象：

S *s = reinterpret_cast<S*>(binaryInstance);

然后你必须确保你永远不会删除s，而只调用delete[] binaryInstance;

请记住，结构也可能有填充，因此您可能会写出一堆无用的填充字节（在最坏的情况下，它们可能包含堆中的垃圾，这可能会导致您的程序的安全隐患！！）

您更安全的选择是直接将S 的成员一个一个地持久化。是的，它的代码更多，但更安全、更便携。

【讨论】：