c - C中的数据序列化？

Question

我有一个要写入文件的结构:

typedef struct
{
    char* egg;
    unsigned long sausage;
    long bacon;
    double spam;
} order;

这个文件必须是二进制的，并且必须可以被任何具有 C99编译器。

我研究了解决这个问题的各种方法，例如 ASN.1、XDR、XML、 ProtocolBuffers 和许多其他的，但没有一个符合我的要求:

• 小
• 简单
• 用 C 编写

然后我决定制定自己的数据协议(protocol)。我可以应付 整数 类型的以下表示:

• 未签名
• 签署了自己的补充
• checkin 补码
• 签署符号和大小

以有效、简单和干净的方式(令人印象深刻，不是吗？)。但是，那 真正的类型现在很痛苦。

我应该如何阅读 float和 double来自字节流？标准 表示按位运算符(至少 & 、 | 、 << 和 >> )用于 integer 类型，这让我没有希望。我唯一能做的 认为是:

int sign;
int exponent;
unsigned long mantissa;

order my_order;

sign = read_sign();
exponent = read_exponent();
mantissa = read_mantissa();

my_order.spam = sign * mantissa * pow(10, exponent);

但这似乎并不是很有效。我也找不到 double 的表示说明和 float .应该怎样 在此之前进行？

Answer 1

如果你想使用 float 尽可能便携，你可以使用 frexp 和 ldexp:

void WriteFloat (float number)
{
  int exponent;
  unsigned long mantissa;

  mantissa = (unsigned int) (INT_MAX * frexp(number, &exponent);

  WriteInt (exponent);
  WriteUnsigned (mantissa);
}

float ReadFloat ()
{
  int exponent = ReadInt();
  unsigned long mantissa = ReadUnsigned();

  float value = (float)mantissa / INT_MAX;

  return ldexp (value, exponent);
}

这背后的想法是，ldexp、frexp 和 INT_MAX 是标准 C。此外，unsigned long 的精度通常至少与尾数的宽度一样高(不能保证，但这是一个有效的假设，我不知道这里有什么不同的架构)。

因此转换工作没有精度损失。 INT_MAX 的除法/乘法在转换过程中可能会失去一点精度，但这是一个可以接受的折衷方案。