在C++中，使用类读取二进制数据的最佳方法（不使用填充）。

Question

我正在使用以下代码，使用C++类读取简单的二进制数据，不使用指针且没有填充：

#include <fstream>
#include <iostream>

using namespace std;

class Data {
    public:
    int a;
    int b;
    short int c;
    double d;
}__attribute__((packed));

int main() {
    Data myData;      
    ifstream ifs("test.bin", ios::binary);
    ifs.read((char *)&myData, sizeof(myData));
    ifs.close();
}

我使用这种方法是因为数据可能有20多种不同的格式，我想编写20多个不同的类来覆盖可能出现的所有格式。我还阅读到其他选项，包括使用位域、#pragma指令，甚至是boost序列化例程(我不能使用std)。我的问题是：使用类读取简单的二进制数据而不填充是否是最好的方法？您是否建议其他替代方法？我想了解哪种方法是最安全和最广泛使用的。

- Jaime Ivan Cervantes

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几乎没有其他方式同样简单有效。至少我不知道有其他方式。只需调用“Data”“struct”以获得良好的外观。 - Aneri

你的方法很好。你可以考虑使用#pragma pack(push,0)来让你的代码被更多编译器支持。但是，这两种方法都不能保证被C++支持。 - Drew Dormann

Drew，你的回答非常好，正是我想要的。我正在寻找一些编译器、跨平台、安全的东西。那么，pragma_pack更安全吗？你能再详细解释一下吗？ - Jaime Ivan Cervantes

Answer 1

通常情况下，人们会使用struct而不是class，但是，相同的概念适用于两者。

- Remy Lebeau

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谢谢你的回答，但你确定使用结构体而不是类更好吗？我读到在C++中，建议使用类以保持一致。我还了解到类和结构体的主要区别在于类默认为私有，而结构体默认为公共。 - Jaime Ivan Cervantes

@JaimeCervantes 我看到的常见惯例是，当您拥有所有公共成员变量且未使用getter或setter时，通常会使用struct而不是class。 - andre

Answer 2

我使用这些宏来使紧凑的结构体在gcc和VC上都能编译：

#ifdef _MSC_VER
    #define BEGIN_PACK __pragma( pack(push, 1) )
    #define END_PACK __pragma( pack(pop) )
#else
    #define BEGIN_PACK 
    #define END_PACK __attribute__((packed))
#endif

那么，您可以像这样使用它们：

BEGIN_PACK
struct Data {
    int a;
    int b;
    short int c;
    double d;
} END_PACK;

但是，通常是这样做的。请注意，这些都是非标准扩展。

C++11已经定义了打包指令，但我不知道编译器是否支持它们。

- mfontanini

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是的，clang 也支持它，因为它与 gcc 兼容。但是，它是 gcc 的扩展功能。 - mfontanini

一些编译器有 pshpackX.h 和 poppack.h 头文件，其中 N 是所需的字节对齐方式（1、2、4、8 等），以隐藏特定于编译器的细节。 - Remy Lebeau