通过网络传递 std::variant 是否安全，跨平台答案

【问题标题】：is it safe to pass std::variant over the network, cross platform通过网络传递 std::variant 是否安全，跨平台
【发布时间】：2020-02-24 01:52:55
【问题描述】：

std::variant 是 union 的替代品。

但联合可以通过网络安全地在另一个平台（不同的编译器或架构）接收。 std::variant 可以这样做吗？

比如我有两台机器A和B。A是windows，MSVC 19.4。 B 是 Linux、gcc（或其他编译器，例如 MSVC 17）。我在A（或B）下编译代码：

std::variant<int, double> v = 1; // holds int.
f.write(&v, sizeof(v));

B 可以使用同一文件中的以下代码读取正确的值吗？

std::variant<int, double> v;
f.read(&v, sizeof(v));

如果 std::variant 不能安全地通过网络。有没有图书馆提供？提升::变体？或者可能创建一个类似于 std::variant 的自定义实现？

【问题讨论】：

你甚至不应该像这样通过网络传递int，更不用说std::variant了。使用序列化库或自行序列化。
实际上隐藏了一个很好的问题：仅包含 POD 的变体本身是否是 POD。重新阅读变体的（简短的）定义，它对这个主题保持沉默，所以我会说它是未指定的。
@SamVarshavchik 至少在 C++20 中是这样，不知道它是否被认为是针对 C++17 的缺陷报告。从p0602r4 更改结果。
@OP：如果f 是标准流，您的代码也无法编译。您需要明确地将 reinterpret_cast 到 char* 才能编译。

标签： c++ compatibility std-variant

【解决方案1】：

通常，C++ 中的联合、变体或许多其他类型都不能被内存转储到文件中然后安全读取。

在跨多个平台（即硬件）传输数据时，很多事情都会使传输不安全：

Endianness（当今大多数机器，例如 x86 都是小端）
大小（例如，您所指的 int 类型在一个平台上可以是 4 个字节，在另一个平台上可以是 8 个字节。）
一个字节有多少位（CHAR_BIT，通常为 8，这仅适用于少数神秘平台）
使用的浮点实现。（如今大多数硬件都使用IEEE-754，但 C++ 标准并不要求这样做）

因此，跨平台传输数据的唯一安全方式是使用标准化的中间数据格式，通常称为序列化。许多图书馆可以帮助您解决这个问题。一些要研究的是

如果问题更针对std::variant 的内存布局，std::variant 与任何其他std 容器一样：内存布局是实现定义的。（这里的实现是指使用的标准库实现）。例如，一些标准库在std::string 中进行了小字符串优化，它可以包含小字符串（例如，少于 32 个字符）而无需堆分配。有些没有。那么同类型的内存布局会有很大的不同。

因此，要么保证发送方和接收方具有相同的硬件和标准库实现，要么使用序列化库来确保到达的数据与发送的数据相同。

【讨论】：