使用标准C读取文件遇到的结构体对齐问题及其解决办法

青旅半醒 2022-07-14 10:18 93阅读 0赞

作者：朱金灿

来源：[http://blog.csdn.net/clever101][http_blog.csdn.net_clever101]

同事使用标准C库读取文件，发现总是读取不对，让我帮忙看一下。

原来他定义了如下一个结构体：

// 定义块的结构
    typedef struct {
        unsigned short        id;
        long                len;
    } Chunk3DS;

然后这样读取文件：

if (fread(&chunk,sizeof(Chunk3DS),1,m_fp)!=1)
            {
                return FALSE;
            }

但是读取的内容总是不对。

我想到结构体内存对齐这档子事，于是我把读取代码改为：

Chunk3DS chunk;
    if (fread(&chunk.id,sizeof(unsigned short),1,m_fp)!=1)
            {
                return FALSE;
            }
    if (fread(&chunk.len,sizeof(long),1,m_fp)!=1)
            {
                return FALSE;
            }

接着我测试了一下：

int nShortSize = sizeof(unsigned short); // 等于2
    int nLongSize  = sizeof(long); // 等于4
    int SstructSize = sizeof(Chunk3DS); // 等于8

整整差了两个字节，难怪读取的内容不对。现在我发现由于结构体内存对齐的缘故（结构体内存对齐的原理网上的相关文章很多，在这不进行详述），使用fread接口去读一个结构体的缓冲区常常不准确，其实也不科学，因为文件设计者在设计文件时文件的各个成员肯定都是紧挨着的，因此是使用简单类型逐个去读取。

如何解决这个问题呢？如前文所述，使用简单类型逐个去读取肯定是可以的，但是如果文件比较复杂的话，这意味着要写比较多的代码。有没有更好的办法呢？也有，可以将结构体做如下定义：

/* 对齐结构成员到1字节 */
    #ifdef __GNUC__
        #define GNUC_PACKED __attribute__((packed))
    #else
        #define GNUC_PACKED
    #endif
     
    #ifdef __arm 
        #define ARM_PACKED  __packed 
    #else 
        #define ARM_PACKED 
    #endif
     
    #if defined(WIN32) || defined(_WIN64)
        #pragma pack(1)
    #endif
    ARM_PACKED
    typedef struct {
        unsigned short id;
        long len;
    }GNUC_PACKED Chunk3DS;
    #if defined(WIN32) || defined(_WIN64)
        #pragma pack()
    #endif

参考文献：

1.  [【原创&交流】使用标准C库读文件时需要注意的一个问题][C]

[http_blog.csdn.net_clever101]: http://blog.csdn.net/clever101
[C]: http://bbs.csdn.net/topics/370156466