c - 如何以动态排列的结构加载二进制文件的信息？

Question

我有一个二进制文件，其中包含以下序列:

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

我需要将其加载到动态结构数组中。

我想将文件中的所有信息保留在类型结构中: 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;

我无法按照内存中想要的那样制作这个东西。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，使用文件提供的信息完成构建结构。

我真的不知道我的代码是否正确。如果有人有另一种策略来将信息加载到动态结构数组上，欢迎。

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(因此实际上只有 9 个可用字符)，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，请将数组声明为长一个字符，并使用额外的空间来确保内存中的副本正确终止。

除此之外，您的结构看起来不错，并且您的结构似乎是灵活数组成员的合理用例。但所提供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如此。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。链接列表将是更好的选择，或者如果您碰巧打算按名称查找它们，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出了很多假设

   • 您的实现中的 unsigned int 类型的内存表示与二进制文件的大小、字节顺序和填充位(非)使用情况的表示相匹配。它可能确实与填充位匹配，因为它们很少使用。它可能与字节顺序有关。它可能与尺寸无关。
   • 您的实现布局了 sprites_t 类型，在 name 末尾和 n 开头之间没有任何填充。你可能在那里很幸运，但你必须如此。特别是如果您的 unsigned int 比两个字节宽，则结构布局确实包含填充的可能性很高。

3. 灵活数组成员的灵活是指程序可以为它们提供适当的空间，而不是指它们自动伸缩。尽管您也没有阅读任何内容，但您似乎没有为您的内容提供任何空间，因此从表面上看这毫无意义。

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 Sprite 的name、n和coords成员

• 最直接的方法是仅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，那么您也需要修补它。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，尽管这种情况不太可能发生。