如何正确地将 C 结构写入磁盘上的文件，以便可以在其上使用 mmap？

Question

我在 memory 中使用以下 C 结构：

typedef struct MyStructHdr
{

    char        text[4];
    int         version_num;

    uint64 init_value;

    uint64 entries[];

} MyStructHdr;

typedef MyStructHdr *MyStruct;

Field entries[]是指向某个灵活数组的指针。 类型uint64是一种自定义的可移植应用程序特定类型，它在 32 位操作系统上添加了uint64_t支持。

我必须正确地将此结构写入文件，以便以后能够在其上使用mmap() （在同一平台/操作系统上）：

map = (MyStruct) mmap(NULL, MyStructActualSize,
                      PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
                      mystruct_fd, 0);

我现在应该做什么？ 我只是使用write()一个一个地写入MyStruct字段（并通过缓冲区按块写入entries[] ）。 最后写入CRC32校验和。

在我可用的所有 64 位系统上一切正常。 似乎前 4 个字符 + 32 位int对齐到单个 64 位块中，并且uint64简单地扩展为uint64_t ，所以在写入后一切都正确地被mmap了。

但是，恐怕在 32 位系统或某些特定的操作系统/体系结构上，应用了不同的 alignment 规则并且没有uint64_t并且uint64扩展为：

{
    int val1;
    unsigned long int val2;
}

写后我会得到不正确的mmap 。

将这样的结构写入文件并在此之后使用mmap的可移植方式是什么？

PS 实际上，这都是关于 PostgreSQL 扩展和uint64这里是pg_atomic_uint64 ，但我认为这个问题更笼统。

Answer 1

您不应该一个一个地写成员，因为这不会考虑成员之间的填充。 一次性写下全部内容：

write(fd, MyStruct, sizeof(MyStructHdr) + entry_count * sizeof(uint64));

其中entry_count是灵活数组成员中的元素数。

如果您需要单独编写每个成员以实现原子性，您可以使用offsetof宏来获取包含填充在内的大小。

write(fd, &MyStruct->text, offsetof(MyStructHdr, version_num));
write(fd, &Mystruct->version_num, offsetof(MyStructHdr, init_value) - offsetof(MyStructHdr, version_num));
write(fd, &MyStruct->init_value, offsetof(MyStructHdr, entries) - offsetof(MyStructHdr, init_value));

然后分块写入MyStruct->entries数组。 您无需担心那里的填充，因为数组元素上的sizeof包括元素之间的填充（这确保sizeof array == element_count * sizeof array[0] ）；