C中结构的内存分配答案

【问题标题】：Memory allocation of a structure in CC中结构的内存分配
【发布时间】：2014-06-24 10:51:36
【问题描述】：

我在Linux平台上用libX11和libpthread用C语言设计一个小游戏，所有关卡信息都填充到struct数组Level[Level_Amount]中。

struct Pos
{ 
   int X; 
   int Y; 
};

struct Pos_Info
{ 
   int Flag; 
   int Drctn; 
   int Layer; 
   struct Pos Postn; 
   int Color; 
};

struct In_Out_Chnl
{ 
   struct Pos Drctn[Channel_Amount]; 
};

struct Check_Point
{ 
   int Remain; 
   struct Pos Postn[Chk_Pnt_Amount]; 
};

struct Level_Info
{ 
   char Map[Rbn_Col][Rbn_Row]; 
   struct Pos_Info Draw, Rcvd;
   struct Check_Point Chk_Pnt; 
   struct In_Out_Chnl Channel; 
};

struct Level_Info Level[Level_Amount];

我很困惑这是否是从文件中读取和写入结构数组的好方法，如下所示：

FILE *fp;
fwrite(&Level, sizeof(struct Level_Info), Level_Amount, fp);
fread (&Level, sizeof(struct Level_Info), Level_Amount, fp);

结构体（具有不同类型的元素）的内存分配会与编译器或 CPU 不同吗？

有没有更好的方法来安全地保存和读取整个结构？

【问题讨论】：

在网上搜索数据序列化
是的，可能会有所不同。您应该有自己的方法来一次读取/写入一个字段的结构。这是使用 OO 语言可能会有所帮助的典型情况之一。
序列化不是小问题，尝试一些已经实现的解决方案，例如troydhanson.github.io/tpl/index.html
@petrbel 谢谢。我访问了该网站，目前 tpl 不支持内部结构上的定长数组后缀。我认为我应该自己从头开始做所有事情。 :-)
您的问题不与内存分配有关（例如malloc），您没有告诉我们什么例如Channel_Amount 是。我相信libsdl、JSON -with Jansson library- 和 flexible array members 可能对你有用。

标签： c memory-management struct

【解决方案1】：

您可以按照您的建议进行操作，但请记住，您需要坚持您拥有的结构布局。这意味着

您无法更改数组维度
您不能添加或删除数据成员
您不能在结构中包含指针或类似数据的指针（您似乎没有）
文件中的 int 必须与内存中的 int 大小相同（不能轻易跨平台工作）
文件中的 int 必须与内存中的 int 具有相同的字节顺序（不能轻易跨平台工作）

关于 int 问题，您可以包含stdint.h 并使用int32_t 之类的类型。对于字节顺序，您可以将文件中的数据保持为网络字节顺序，然后使用套接字转换函数ntohs 和ntohl 进行字节顺序转换。

请始终牢记：如果您从文件中读取数据，您正在处理的是外部输入，因此请准备好输入完全是垃圾（攻击者可能已经更改了它）。

您可能还想在 Google 上搜索术语 serialization，它表示将数据从内存写入持久存储并再次取回的过程。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以这样做，但请注意以下几点：

在不同的优化级别（或编译器）下，结构会以不同的方式表示或打包。您应该使用结构包装内在函数来处理此问题。看这里： http://msdn.microsoft.com/en-us/library/2e70t5y1.aspx https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Structure-Packing-Pragmas.html
您的结构中不能有带有指针的成员。如果是这样，则指针必须是相对于内存的相对偏移量，内存在内存中，即一个竞技场。原因是当您从文件中fread 他们返回时，所有内容都将位于内存中完全不同的位置，因此指针将失效。

此外，我建议您使用内存映射——它不仅会提供更高的性能，而且通过一些操作系统特定的代码，您可以教它在结构变大时自动增长文件；

http://en.wikipedia.org/wiki/Memory-mapped_file

【讨论】：