从 boost 创建的缓冲区访问数据

Question

我正在尝试访问使用 boost 缓冲区函数序列化的数据，并希望将其填充到两个向量中。我在填写第二个向量的地址时遇到问题。下面的课程展示了这两个向量以及它们是如何填充的。

class LidarMeasurement {
  private:
    std::vector<uint32_t> _header;
    std::vector<float> _azimuth;

  public:

    //The header consists of an array of uint32_t's in the following layout
    enum Index : size_t {
         HorizontalAngle,
         ChannelCount,
         SIZE
         };

    explicit LidarMeasurement(uint32_t NumOfChannels = 0u): _header(Index::SIZE + NumOfChannels, 0u) {
        _header[Index::ChannelCount] = NumOfChannels;
    }

    // called before filling vectors
    void Reset(uint32_t total_point_count) {
        std::memset(_header.data() + Index::SIZE, 0, sizeof(uint32_t) * GetChannelCount());
        _azimuth.clear();
        _azimuth.reserve(total_point_count);
    }

    // after reset,Write point function starts filling vectors.. following function is called 104 times (not constant) before next reset
    void WritePoint(uint32_t channel, float angle_hor) {
        _header[Index::SIZE + channel] += 1u;
        _azimuth.emplace_back(angle_hor);
    }

    uint32_t GetChannelCount() const {
       return _header[Index::ChannelCount];
    }
}

一旦它们被填满，它就会被序列化并发送给客户端。使用以下函数对其进行序列化：

template <typename Sensor>
  inline Buffer LidarSerializer::Serialize(
      const Sensor &,
      const LidarMeasurement &measurement,
      Buffer &&output) {
    std::array<boost::asio::const_buffer, 2u> seq = {
        boost::asio::buffer(measurement._header),
        boost::asio::buffer(measurement._azimuth)};
    output.copy_from(seq);
    return std::move(output);
  }

收到序列化数据后，我需要将方位角放回矢量。 我正在使用以下函数来获取向量。 _begin 是缓冲区的地址。

std::vector<float> GetAzimuth(const uint32_t* _begin) const{
      std::vector<float> localAzimuthMemCopy;
      begin_azi = const_cast<float*>(reinterpret_cast<const float*>(_begin )) + (sizeof(uint32_t) * (GetChannelCount() + Index::SIZE));
      end_azi = begin_azi + GetTotalPointCount();//Total point count is the addition of individual channel point counts (not shown here)
      for(float* i = begin_azi; i < end_azi; i++){
        localAzimuthMemCopy.emplace_back(*i);
      }
      return localAzimuthMemCopy;
    }

但是，我得到的结果有一个内存偏移量。我得到 104 个值，但最后 18 个值是垃圾。从错误的起始地址读取向量。代码有什么问题？

Answer 1

问题是bt错误的开始地址计算造成的。

begin_azi = const_cast<float*>(reinterpret_cast<const float*>(_begin )) + (sizeof(uint32_t) * (GetChannelCount() + Index::SIZE));

1) 指针算术只需要指针和元素个数就可以前进。编译器应根据指针类型自行扣除的字节数。所以sizeof(uint32_t) 的乘法是多余的。指针前进的正确方式见float* end_azi = begin_azi + GetTotalPointCount();

2) pointer to uint32_t 类型应该计算地址偏移量，然后才转换为 pointer to float 类型。

begin_azi 的正确方式应该是这样的：

begin_azi = const_cast<float*>(reinterpret_cast<const float*>(_begin + GetChannelCount() + Index::SIZE));

为什么它早些时候部分工作？来自cppreference

指针算法

如果指针P指向索引为I的数组元素，那么

• P+N 和 N+P 是指向同一数组中索引为 I+N 的元素的指针
• P-N 是一个指针，指向同一个数组的元素，索引为 {tt|I-N}}

只有当原始指针和结果指针都指向同一个数组的元素或该数组的末尾一个时，才定义行为。

没有人知道错误计算后指向的begin_azi 指向哪里。所以没有人保证程序会以正确或错误的方式执行。