编辑存储在字节数组中的数据

Question

我一直在尝试将经常被操作的数据存储到一个无符号字符的大数组中（因为 C++ 没有字节类型）。因此，如果我将浮点数存储到 char 数组中，它将占用 4 个无符号字符。很简单，除非现在我想在数组中编辑该数据，否则我需要同时访问所有 4 个元素，据我所知这是不可能的。 那么，有没有一种方法可以将 4 个无符号字符编辑为我想要的浮点值，而无需使用 memcpy()？

例子：

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdint.h>

using namespace std;

struct testEntity {

    float density;
    uint16_t xLoc, yLoc;
    uint16_t xVel, yVel;
    uint16_t xForce, yForce;
    uint16_t mass;
    uint8_t UId;
    uint8_t damage; 
    uint8_t damageMultiplier;
    uint8_t health;
    uint8_t damageTaken;
};


int main()
{

    testEntity goblin { 1.0, 4, 5, 5, 0, 0, 0, 10, 1, 2, 1, 10, 0 };
    testEntity goblin2;
    unsigned char datastream[24];
    unsigned char* dataPointer = datastream;

    memcpy(&datastream, &goblin, sizeof(testEntity));


    //I know that datastream[0..3] contains information on goblin.density
    //How would I edit goblin.density without memcpy into another testEntity structure?

    memcpy(&goblin2, &datastream, sizeof(testEntity));

return 0;
}

Answer 1

这就是我所做的：

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdint.h>

using namespace std;

struct testEntity {

    float density;
    uint16_t xLoc, yLoc;
    uint16_t xVel, yVel;
    uint16_t xForce, yForce;
    uint16_t mass;
    uint8_t UId;
    uint8_t damage; 
    uint8_t damageMultiplier;
    uint8_t health;
    uint8_t damageTaken;
};


int main()
{

    testEntity goblin = { 1.0, 4, 5, 5, 0, 0, 0, 10, 1, 2, 1, 10, 0 };
    testEntity goblin2;
    unsigned char datastream[24];
    unsigned char* dataPointer = datastream;
    testEntity *goblinP;

    memcpy(datastream, &goblin, sizeof(testEntity));


    goblinP = (testEntity *) datastream;

    cout << goblinP->density << endl;

return 0;
}

Answer 2

您的计划：

goblinP = (testEntity *)datastream;

违反了严格的别名规则。释义，规则是只能通过具有该对象类型的表达式来访问对象；除了少数例外。您可以将对象作为无符号字符访问，但不能将无符号字符作为对象访问。

此代码可能似乎可以工作，但您实际上是在玩火，因为编译器可能会决定优化您读取对象的尝试，因为标准说您正在有效地读取未初始化的变量。

要做你想做的事，声明你的缓冲线：

testEntity goblin;

然后您可以通过执行以下操作将其别名为字节：

unsigned char *datastream = reinterpret_cast<unsigned char *>(&goblin);

您可以通过datastream 写入字节，然后访问goblin 以查看您得到了什么。 （当然，这仍然取决于您写入的字节实际上是 testEntity 的有效对象表示形式。

Answer 3

通过使用联合，您可以通过多种方式访问​​内存位置，也许这​​就是您正在寻找的（如果我理解正确的话）：

typedef union 
{
  struct testEntity 
  {
    float density;
    uint16_t xLoc, yLoc;
    uint16_t xVel, yVel;
    uint16_t xForce, yForce;
    uint16_t mass;
    uint8_t UId;
    uint8_t damage; 
    uint8_t damageMultiplier;
    uint8_t health;
    uint8_t damageTaken;
  } te;
  char datastream[24];
} myunion;


...
myunion goblin = { 1.0, 4, 5, 5, 0, 0, 0, 10, 1, 2, 1, 10, 0 }; 

char* goblinP = goblin.datastream;

or e.g. goblin.te.health

编辑：

最好为您的结构创建一个序列化/反序列化函数，以便将其从/转换为结构。

例如

ostream& operator<<(ostream& o, const testEntity &in)
{
  typedef union { float f; char bytes[4]; } floatunion;
  floatunion fu = in.density;
  o.write( fu.bytes, 4 );
  ...
  return o;  
}