基本数据类型的通用存储

Question

存储是内存的一部分：

U08* storage; 

当前的实现只接受U32数据的读/写。

U32 read(void* storage_somewhere) {
    return *(U32*)storage_somewhere;
}

void write(void* storage_somewhere, U32 data_u32) {
    *(U32*)storage_somewhere = data_u32;
}

这是C语言中的标准做法吗？在存储其他数据类型时，是否假定我应该将内存存储到U32中？

既然我需要：

• 读/写值为1/2/4字节，有符号/无符号/浮动
• 可移植代码(需要在某些嵌入式系统上运行)

我的理解是，实现如下内容：

void read(void* storage_somewhere, void* data_ptr, DATA_TYPE data_type)
void write(void* storage_somewhere,void* data_ptr, DATA_TYPE data_type)

使用基于data_type的特定指针转换：

switch(data_type)
...
   case tF32:
       *(F32*)storage_somewhere = val_f32
...

会导致行为不明。

推荐的方法是什么？我认为应该使用memcpy，但这意味着我可以使用保留现有的功能。

Answer 1

这是C语言中的标准做法吗？在存储其他数据类型时，是否假定我应该将内存存储到U32中？

这取决于你所说的“这个”是什么意思。在类型void *和其他对象指针类型之间来回转换对象指针是比较常见的，它具有合理的用途(有时也不合理)。另一方面，维护一个平面内存池是不典型的，您可以从内存池中写入和读取不同类型的值。

但是，如果您想要作为一个基本元素的平面池，那么数组的联合可能是一个更好的选择：

#define WORD_COUNT 1024

union {
    int8_t   as_schars[WORD_COUNT * 4];
    uint8_t  as_uchars[WORD_COUNT * 4];
    int16_t  as_sshorts[WORD_COUNT * 2];
    uint16_t as_ushorts[WORD_COUNT * 2];
    int32_t  as_sints[WORD_COUNT];
    uint32_t as_uints[WORD_COUNT];
    float    as_floats[WORD_COUNT];  // assumes 32-bit floats
} primitives;

然后，您可以通过表达式直接访问元素，而无需调用函数，例如

uint8_t a_byte = primitives.as_uchars[42];
int16_t a_short = primitives.as_sshorts[222];
float f = primitives.as_floats[665];

primitives.as_uints[1] = 12;

然后，您也不会因为来回转换指针和取消引用结果而导致未定义的行为。

或者，如果您的存储被划分为32位单元，那么您就有几个基于联合的其他基于联合的备选方案，它们都是基于单个单元的联合，如下所示：

union primitive {
    int8_t   as_schar;
    uint8_t  as_uchar;
    int16_t  as_sshort;
    uint16_t as_ushort;
    int32_t  as_sint;
    uint32_t as_uint;
    float    as_float;  // assumes 32-bit floats
};

• 如果可以确保这样的联合没有填充，则可以将其用作存储和数据交换的基本类型： 联合本原素数= /* . */；uint8_t a_byte = prim.as_uchar；int16_t a_short = prim.as_sshort；float f= prim.as_float；
• 如果不能假设或确保这样的联合具有正确的存储大小，那么使用它来存储和恢复数据可能比使用memcpy更好： int16_t read_s16(uint32_t *storage_somewhere) { data (( *storage_somewhere ){ .as_uint = *storage_somewhere }).as_sshort；} write_float(uint32_t *storage_somewhere，浮点数据){*storage_somewhere= ((union原语){ .as_float =data}).as_uint}；

这些替代方案使编译器尽可能清楚您在做什么，而且它更有可能生成最优代码，而不是针对memcpy的情况。