如何在c ++中正确地将向量写入二进制文件？

Question

感谢Mats Petersson关于如何将矢量复制到数组的解释，这看起来很有用。 这是代码snipet：

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <vector>
#include <fstream>

using namespace std;

class Student
  {
    private:
    char m_name[30];
    int m_score;

    public:
    Student()
      {

      }
    Student(const Student& copy)
      {
           m_score = copy.m_score;   //wonder why i can use this statment as
           strncpy(m_name, copy.m_name, 30); //declare it private
      }
      Student(const char name[], const int &score)
      :m_score(score)
      {
           strncpy(m_name, name, 30);
      }
      void print() const
      {
           cout.setf(ios::left);
           cout.width(20);
           cout << m_name << " " << m_score << endl;
      }
      };


      int main()
      {
        vector<Student> student;
        student.push_back(Student("Alex",19));
        student.push_back(Student("Maria",20));
        student.push_back(Student("muhamed",20));
        student.push_back(Student("Jeniffer",20));
        student.push_back(Student("Alex",20));
        student.push_back(Student("Maria",21));
      {
      Student temp[student.size()];
      unsigned int counter;
      for(counter = 0; counter < student.size(); ++counter)
      {
        temp[counter] = student[counter];
      }

      ofstream fout("data.dat", ios::out | ios::binary);
      fout.write((char*) &temp, sizeof(temp));
      fout.close();
      }

      vector<Student> student2;
      ifstream fin("data.dat", ios::in | ios::binary);

      {
        fin.seekg(0, ifstream::end);
        int size = fin.tellg() / sizeof (Student);
        Student temp2[size];
        fin.seekg(0, ifstream::beg);
        fin.read((char*)&temp2, sizeof(temp2));
        int counter;
        for(counter = 0; counter <6; ++counter)
        {
        student2.push_back(temp2[counter]);
        }
        fin.close();
      }
      vector<Student>::iterator itr = student2.begin();
      while(itr != student2.end())
      {
        itr->print();
        ++itr;
      }
      return 0;
      }

但我客人这种方法会浪费大量内存并且很麻烦。 也许我会考虑用ocelot和其他建议写一下先生。 谢谢大家的回答。

Answer 1

要将POD的vector<T>存储在文件中，您必须编写向量的内容，而不是向量本身。 您可以使用&vector[0]访问原始数据，第一个元素的地址（假设它包含至少一个元素）。 要获取原始数据长度，请将向量中的元素数乘以一个元素的大小：

strm.write(reinterpret_cast<const char*>(&vec[0]), vec.size()*sizeof(T));

当您从文件中读取向量时，同样适用; 元素计数是总文件大小除以一个元素的大小（假设您只在文件中存储一种类型的POD）：

const size_t count = filesize / sizeof(T);
std::vector<T> vec(count);
strm.read(reinterpret_cast<char*>(&vec[0]), count*sizeof(T));

这仅适用于您可以根据文件大小计算元素数量（如果您只存储一种类型的POD或所有向量包含相同数量的元素）。 如果具有不同长度的不同POD的向量，则必须在写入原始数据之前将向量中的元素数写入文件。

此外，当您在不同系统之间以二进制形式传输数字类型时，请注意字节顺序 。

Answer 2

您正在写入文件向量结构，而不是其数据缓冲区。 尝试将更改写入过程更改为

 ofstream fout("data.dat", ios::out | ios::binary);
 fout.write((char*)&student[0], student.size() * sizeof(Student));
 fout.close();

而不是从文件大小计算向量的大小，而是更好地写入向量大小（对象的数量）之前。 在这种情况下，您可以将同一文件写入其他数据。

 size_t size = student.size();
 fout.write((char*)&size, sizeof(size));

Answer 3

您可能无法以二进制（您正在进行的方式）编写任何std::vector因为该模板包含内部指针，写入和重新读取它们毫无意义。

一些一般性建议：

• 不要在二进制文件中写入任何STL模板容器（如std::vector或std::map ），它们肯定包含你真正不想写的内部指针。 如果您确实需要编写它们，请实现自己的编写和读取例程（例如，使用STL迭代器）。

• 避免使用strcpy而不小心。 如果名称超过30个字符，您的代码将崩溃。 至少，使用strncpy(m_name, name, sizeof(m_name)); （但即便如此，对于30个字符的名称也会很糟糕）。 实际上， m_name应该是std::string 。

• 显式序列化您的容器类（通过处理每个有意义的成员数据）。 您可以考虑使用JSON表示法（或者可能是YAML ，或者甚至是XML，我发现它太复杂，所以不建议）进行序列化。 它为您提供了一种文本转储格式，您可以使用标准编辑器（例如emacs或gedit ）轻松检查。 你会发现许多序列化的免费库，例如jsoncpp和许多其他库。

• 学会用g++ -Wall -g编译并使用gdb调试器和valgrind内存泄漏检测器; 还学习使用make并编写Makefile -s。

• 利用Linux是免费软件，所以你可以查看它的源代码（你可能想学习stdc ++实现，即使STL头很复杂）。

Answer 4

对于函数read（）和write（），您需要所谓的“普通旧数据”或“POD”。 这基本上意味着类或结构必须在它们内部没有指针，并且没有虚函数。 vector的实现肯定有指针 - 我不确定虚函数。

你必须编写一个一次存储一个学生的函数（或者将一堆学生翻译成一个字节的数组[不是矢量]或者一些这样的 - 但这更复杂）。

您无法将非POD数据（尤其是指针）写入二进制文件的原因是，当您再次读取数据时，几乎可以肯定的是，内存布局与您编写时相比已经发生了变化。 它有点像试图停在商店的同一个停车位 - 当你下次出现时，其他人会从入口处停在第三个位置，所以你必须选择另一个位置。 将编译器分配的内存视为停车位，将学生信息视为汽车。

[从技术上讲，在这种情况下，情况更糟 - 你的矢量实际上并不包含课堂内的学生，这就是你写入文件的内容，所以你甚至没有保存关于学生的信息，只是信息关于它们的位置（停车位的数量）]