C结构序列化中的结构填充影响（保存到文件）

Question

我在 C 中有以下结构：

typedef struct sUser {
    char name[nameSize];
    char nickname[nicknameSize];
    char mail[mailSize];
    char address[addressSize];
    char password[passwordSize];
    int totalPoints;
    PlacesHistory history;
    DynamicArray requests;
}User;

typedef struct sPlacesHistory {
    HistoryElement array[HistorySize];
    int occupied;
    int last;
}PlacesHistory;

和功能：

void serializeUser( User * user, FILE * fp ) {
    fwrite( user, nameSize + nicknameSize + mailSize + addressSize + passwordSize + sizeof( int ) + sizeof( PlacesHistory ), 1, fp );
    serializeDynamicArray( user -> requests, fp );
}

User * loadUser( FILE * fp ) {
    User * user = malloc( sizeof( User ) );
    fread( user, nameSize + nicknameSize + mailSize + addressSize + passwordSize + sizeof( int ) + sizeof( PlacesHistory ), 1, fp );
    user -> requests = loadDynamicArray( fp );

    return user;
}

当我加载 struct User 并打印该用户（从文件加载）时，placesHistory 的字段“last”的值为 255 或 -1，具体取决于 PlacesHistory 结构的字段顺序。但我保存的用户在该成员上的值为 -1。

所以当我得到 255 时，显然是错误的.. 我怀疑这与结构填充有关。

我怎样才能做到这一点，使得结构中字段的顺序无关紧要？
或者我需要遵循哪些标准才能使事情正常进行？
我需要一次 fwrite/fread 一个成员吗？ （出于效率问题，我想避免这种情况）
我需要先序列化为数组而不是文件吗？ （我希望不是 .. 因为这意味着由于 mallocated 数组而事先知道我所有结构的大小——这意味着需要额外的工作来为每个非简单结构创建一个函数来知道它的大小）

注意：*大小是定义的常量
注2：DynamicArray 是指向另一个结构的指针。

Answer 1

是的，它可能与 totalPoints 或 history 前面的填充有关。

您可以写出sizeof(User) - sizeof(DynamicArray) 并以相同的方式回读。当然，只要您的结构定义和编译器不改变，这将是兼容的。如果您不需要一个版本的程序的序列化数据与另一个版本兼容，那么上述方法应该可以工作。

Answer 2

为什么要单独添加所有元素？这只是增加了很多错误的空间。每当您更改结构时，如果您忘记更改所有增加大小的地方，您的代码可能会中断（实际上，为什么每次都添加它？）。

而且，正如您所怀疑的，您的代码也没有考虑结构填充，因此您可能会在数据块的末尾丢失最多三个字节（如果您的最大元素是 4 个字节）。

为什么不sizeof(User) 来获取您正在读取/写入的数据量的大小？如果您不想保存其中的一部分（如请求），请在结构中使用结构。 （编辑：或者，像 rlibby 建议的那样，只需减去您不想阅读的部分的 sizeof。）

我的猜测是您的字符串大小不能被 4 整除，因此您的长度为 3 个字节，因此，您可能本应读取“0xffffffff”（=-1），但最终只读取“0xff000000 "（=255 使用小端，并假设您的结构最初被清零）。

Answer 3

填充可能是您的问题，因为

nameSize + nicknameSize + mailSize + addressSize + passwordSize + sizeof( int ) + sizeof( PlacesHistory ) != sizeof( User ) 

所以最后一个成员（和结构中的最后一个）保持未初始化。要检查这一点，请在从文件读取之前执行 memset(,0,sizeof(User))。

要解决此问题，请使用 #pragma pack(push,1) before 和 #pragma pack(pop) after