不使用reinterpret_cast读取二进制数据

Question

只是因为在我写了一个读取二进制STL文件的程序之前，我从未读过二进制文件。我使用ifstream的read成员，该成员接受一个char* a参数。为了将我的结构转换为char*，我使用了reinterpret_cast。但就我记忆所及，我读过的每一本关于C++的书都说过“除非迫不得已，不要使用reinterpret_cast”。什么是读取二进制数据的更好的方法，不一定是直接的，但最终进入一个结构，而不是reinterpret_cast？

主要功能：

std::ifstream in (cmdline[1].c_str(), std::ios::binary);

in.seekg(80, std::ifstream::beg); //skip header

int numTriangle;
in.read (reinterpret_cast<char*>(&numTriangle), sizeof(int)); //determine number of triangles
//create triangle data type and read data
triangle* t = new triangle();
for (int i = 0; i < numTriangle; ++i)  {
    in.read(reinterpret_cast<char*>(t), triangle::size);
    std::cout << *t;  // there's an opertor<< for triangle
}
delete t;

in.close(); //close file read from

和三角形结构

//attempt to get the right size of a class without structure padding
#pragma pack(push)
#pragma pack(1)

//standard STL triangle data structure
struct triangle {
public:
    float n[3]; //normals, 4*3=12 bytes

    float x[3]; //first point of the triangle, 4*3=12 bytes
    float y[3]; //second point of the triangle, 4*3=12 bytes
    float z[3]; //third point of the triangle, 4*3=12 bytes

    long int a; //attributes, 2 bytes

    static const int size = 12+12+12+12+2; //sum of member variables
    //static const int size = sizeof(n) + sizeof(x) + sizeof(y) + sizeof(z) + sizeof(a);
};
#pragma pack(pop)

(额外的问题：#杂注包(1)不适用于cygwin g++-4。如何确定结构的大小？)

Answer 1

好吧，这段代码看起来没问题。您甚至关心填充问题。我不明白你怎么能在这里避免选角。您可以执行以下操作：

static_cast<char*>(static_cast<void*>(t))

但实际上，我不会在我的代码中这样做。这只是一种更繁琐的方式，直接对char*执行reinterpret_cast。(参见casting via void* instead of using reinterpret_cast )。

结构的大小可以使用sizeof来确定。您只需在.cpp内的类之外初始化static成员(但是，编译器将不再知道::size的值，也不能内联它)。

或者，您可以将其编写为静态内联成员函数。在它的主体中，类类型被认为是完整的，并且允许使用sizeof (triangle)。或者，您可以像在注释中一样使用sizeof，但使用类型而不是成员(仅在C++0x中才允许以这种方式引用非静态成员)：

//standard STL triangle data structure
struct triangle {
public:
    float n[3]; //normals, 4*3=12 bytes

    float x[3]; //first point of the triangle, 4*3=12 bytes
    float y[3]; //second point of the triangle, 4*3=12 bytes
    float z[3]; //third point of the triangle, 4*3=12 bytes

    long int a; //attributes, 2 bytes

    static int size() { return sizeof(triangle); } // this way
    static const int size = sizeof(float[3])*4 + sizeof(long int); // or this way
};

然而，第二种方法并不好用，因为当你添加一个成员时，你很容易忘记更新它。

Answer 2

额外的问题:看看__attribute__((packed))。

Answer 3

将流用于文件i/o (特别是二进制)在我看来是令人讨厌的。如果我是你的话，我宁愿只使用像fopen和fread这样的老C函数。

此外，文件的内存映射是一种被给予太少关爱的技术，IMO。我不知道有什么标准的/可移植的库支持它，但是如果你使用的是Windows，我建议你检查一下this MSDN article