將數組存儲爲指針還是將其全部存儲在C struct中？ （是：如何轉儲結構到磁盤時的一些字段是指針？）

Question

我正在寫一個FUSE插件在C.我跟蹤的數據結構中的文件系統通過像結構：

typedef struct { 
    block_number_t inode; 
    filename_t filename; //char[SOME_SIZE] 
    some_other_field_t other_field; 
} fs_directory_table_item_t; 

顯然，我必須在某個時刻從（到）磁盤讀取（寫入）這些結構。我可以把該結構作爲一個字節序列，做這樣的事情：

read(disk_fd, directory_table_item, sizeof(fs_directory_table_item_t)); 

...只是不可能爲filename工作實際上是一個指針數組char。

我真的希望避免編寫如下代碼：

read(disk_df, *directory_table_item.inode,  sizeof(block_number_t)); 
read(disk_df, directory_table_item.filename, sizeof(filename_t)); 
read(disk_df, *directory_table_item.other_field, sizeof(some_other_field_t)); 

...在代碼中的每個結構，因爲我不得不復制代碼和修改不下三個不同地點（定義，閱讀，寫作）。

任何DRYer，但仍然可維護的想法？

Answer 1

字符串的內存將成爲您的結構的一部分，即使在很多情況下數組類型爲促銷爲一個指針，存儲在該結構中的類型是數組，而不是指針。

typedef struct { 
    block_number_t inode; 
    filename_t filename; //char[SOME_SIZE] 
    some_other_field_t other_field; 
} fs_directory_table_item_t; 

所以你讀的語句：

read(disk_fd, directory_table_item, sizeof(fs_directory_table_item_t)); 

將工作和數據帶來的。

當讀取和寫入內存塊時，應考慮填充填充。填充是額外的，由編譯器添加到空的字段對齊關於相關邊界的數據;例如一個32字節的值通常應該從內存中的4字節邊界開始，以便處理器有效地讀取它。這通常沒什麼可擔心的，但是如果將結構持久化到磁盤上，如果使用其他設置重新編譯代碼，則可能會造成問題。通常會有某種#pragma指令禁用填充，我認爲它在MS Visual C++中被命名爲#pragma pack。

Answer 2

做到這一點的一種方法是製作靜態的數據描述結構的常量表，以便簡單的讀/寫引擎可以與它們一起工作。

您需要定義一個結構，它可以表示您需要知道讀取或寫入單個結構的單個字段的everthing。

typedef struct { 
    char * name; 
    size_t offset; 
    size_t size; 
    int format_as; 
    void* format_struct; // if format_as & IS_STRUCT, this is the structure type 
    } field_info_t 

enum { 
    AS_CHAR =1, 
    AS_SHORT, 
    AS_LONG, 
    // add other types here 
    AS_MASK = 0xFF, 

    // these flags can be OR'd with type to refine the behavior 
    IS_POINTER = 0x100, 
    IS_STRUCT = 0x200, 
    }; 

然後建立這些描述所有數據結構的表格。

#define FIELD_OFF(type, field) ((size_t)(LONG_PTR)&(((type *)0)->field)) 
#define FIELD_SIZE(type, field) (sizeof(((type *)0)->field)) 

static const field_info_t g_fs_directory_table_item_table[] = { 
    { "inode", 
     FIELD_OFF(fs_directory_table_item_t, inode), 
     FIELD_SIZE(fs_directory_table_item_t, inode), 
     AS_LONG, 
     NULL 
    }, 

    { "filename", 
     FIELD_OFF(fs_directory_table_item_t, filename), 
     sizeof(filename_t), 
     AS_CHAR | IS_POINTER, 
     NULL 
    }, 

    { "other_field", 
     FIELD_OFF(fs_directory_table_item_t, other_field), 
     FIELD_SIZE(fs_directory_table_item_t, other_field), 
     AS_STRUCT, 
     &some_other_field_table, 
    }, 
}; 

然後讀寫引擎採取一個指向結構，和一個指針表描述的結構和讀/寫的各種字段。

void ReadStructure(FILE * fh, void * pStruct, field_info_t * pFields, int num_fields) 
{ 
    // this is just a rough sketch of the code. 
    for (int ii = 0; ii < num_fields; ++ii) 
    { 
     int * field_size = pFields[ii].size; 
     char * pfield = (char*)pStruct + pFields[ii].offset; 
     if (pFields[ii].format_as & AS_POINTER) 
      pfield = *(char**)pfield; 

     switch (pFields[ii].format_as & AS_MASK) 
     { 
      case AS_CHAR: 
      .... 
     }   
    } 
} 
void WriteStructure(FILE * fh, void * pStruct, field_info_t * pFields, int num_fields); 

你還是最終不得不保持field_info_t陣列爲每個數據結構的，但一旦你擁有了它，你可以讀，寫，驗證和一組相當簡單的功能，漂亮地打印您的數據。