C++ 中 Python 的 struct.pack/unpack 等效項

Question

我在 Python 中使用了 struct.pack 將數據轉換為序列化字節 stream。

>>> import struct
>>> struct.pack('i', 1234)
'\xd2\x04\x00\x00'

C++ 中的等價物是什么？

Answer 1

沒有一個。 C ++沒有內置序列化。

您必須將單個對象寫入字節數組/向量，並注意字節順序 （如果您希望代碼是可移植的）。

Answer 2

從長遠來看，使用第三方庫（例如Google Protocol Buffers）可能會更好，但如果你堅持自己滾動，你的例子的C ++版本可能是這樣的：

#include <stdint.h>
#include <string.h>

int32_t myValueToPack = 1234;  // or whatever
uint8_t myByteArray[sizeof(myValueToPack)];
int32_t bigEndianValue = htonl(myValueToPack);  // convert the value to big-endian for cross-platform compatibility
memcpy(&myByteArray[0], &bigEndianValue, sizeof(bigEndianValue));
// At this point, myByteArray contains the "packed" data in network-endian (aka big-endian) format

相應的“解壓縮”代碼如下所示：

// Assume at this point we have the packed array myByteArray, from before
int32_t bigEndianValue;
memcpy(&bigEndianValue, &myByteArray[0], sizeof(bigEndianValue));
int32_t theUnpackedValue = ntohl(bigEndianValue);

在現實生活中，你可能正在打包多個值，這很容易做到（通過使數組大小更大並在循環中調用htonl（）和memcpy（） - 不要忘記增加memcpy（）你去的第一個參數，所以你的第二個值不會覆蓋數組中第一個值的位置，依此類推）。

您也可能想要打包（也序列化）不同的數據類型。 uint8_t（又名字符串）和布爾值很簡單，因為它們不需要字節序處理 - 你可以將它們中的每一個作為單個字節逐字復制到數組中。 uint16_t你可以通過htons（）轉換為big-endian，並通過ntohs（）轉換回native-endian。 浮點值有點棘手，因為沒有內置的htonf（），但您可以自己滾動，這將適用於IEEE754兼容的機器：

uint32_t htonf(float f)
{
   uint32_t x;
   memcpy(&x, &f, sizeof(float));
   return htonl(x);
}

....和相應的ntohf（）來解壓縮它們：

float ntohf(uint32_t nf)
{
   float x;
   nf = ntohl(nf);
   memcpy(&x, &nf, sizeof(float));
   return x;
}

最后，對於字符串，您可以通過memcpy將字符串的字節添加到緩沖區（包括NUL終止符）：

const char * s = "hello";
int slen = strlen(s);
memcpy(myByteArray, s, slen+1);  // +1 for the NUL byte

Answer 3

我也在尋找同樣的事情。 幸運的是我找到了https://github.com/mpapierski/struct

添加一些內容可以將缺少的類型添加到struct.hpp中，我認為它是目前為止最好的。

要使用它，只需定義這樣的params

DEFINE_STRUCT(test,
    ((2, TYPE_UNSIGNED_INT))
    ((20, TYPE_CHAR))
    ((20, TYPE_CHAR))
)

剛剛調用此函數將在編譯時生成

pack(unsigned int p1, unsigned int p2, const char * p3, const char * p4)

參數的數量和類型取決於您在上面定義的內容。 返回類型是char *，其中包含打包數據。 還有另一個unpack（）函數可用於讀取緩沖區

Answer 4

https://github.com/karkason/cppystruct

#include "cppystruct.h"

// icmp_header can be any type that supports std::size and std::data and holds bytes
auto [type, code, checksum, p_id, sequence] = pystruct::unpack(PY_STRING("bbHHh"), icmp_header);

int leet = 1337;
auto runtimePacked = pystruct::pack(PY_STRING(">2i10s"), leet, 20, "String!");
// runtimePacked is an std::array filled with "\x00\x00\x059\x00\x00\x00\x10String!\x00\x00\x00"
// The format is "compiled" and has zero overhead in runtime

constexpr auto packed = pystruct::pack(PY_STRING("<2i10s"), 10, 20, "String!");
// packed is an std::array filled with "\x00\x01\x00\x00\x10\x00\x00\x00String!\x00\x00\x00"

Answer 5

您可以查看Boost.Serialization ，但我懷疑您是否可以使用與Python的包相同的格式。

Answer 6

您可以使用union獲得相同 memory 的不同視圖。

例如：

union Pack{
   int i;
   char c[sizeof(int)];
};

Pack p = {};
p.i = 1234;
std::string packed(p.c, sizeof(int)); // "\xd2\x04\x00\0"

正如其他答案中提到的，您必須注意字節序。