如何在c ++中正確地將向量寫入二進制文件？

Question

感謝Mats Petersson關於如何將矢量復制到數組的解釋，這看起來很有用。 這是代碼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;
      }

但我客人這種方法會浪費大量內存並且很麻煩。 也許我會考慮用ocelot和其他建議寫一下先生。 謝謝大家的回答。

Answer 1

要將POD的vector<T>存儲在文件中，您必須編寫向量的內容，而不是向量本身。 您可以使用&vector[0]訪問原始數據，第一個元素的地址（假設它包含至少一個元素）。 要獲取原始數據長度，請將向量中的元素數乘以一個元素的大小：

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

當您從文件中讀取向量時，同樣適用; 元素計數是總文件大小除以一個元素的大小（假設您只在文件中存儲一種類型的POD）：

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

這僅適用於您可以根據文件大小計算元素數量（如果您只存儲一種類型的POD或所有向量包含相同數量的元素）。 如果具有不同長度的不同POD的向量，則必須在寫入原始數據之前將向量中的元素數寫入文件。

此外，當您在不同系統之間以二進制形式傳輸數字類型時，請注意字節順序 。

Answer 2

您正在寫入文件向量結構，而不是其數據緩沖區。 嘗試將更改寫入過程更改為

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

而不是從文件大小計算向量的大小，而是更好地寫入向量大小（對象的數量）之前。 在這種情況下，您可以將同一文件寫入其他數據。

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

Answer 3

您可能無法以二進制（您正在進行的方式）編寫任何std::vector因為該模板包含內部指針，寫入和重新讀取它們毫無意義。

一些一般性建議：

• 不要在二進制文件中寫入任何STL模板容器（如std::vector或std::map ），它們肯定包含你真正不想寫的內部指針。 如果您確實需要編寫它們，請實現自己的編寫和讀取例程（例如，使用STL迭代器）。

• 避免使用strcpy而不小心。 如果名稱超過30個字符，您的代碼將崩潰。 至少，使用strncpy(m_name, name, sizeof(m_name)); （但即便如此，對於30個字符的名稱也會很糟糕）。 實際上， m_name應該是std::string 。

• 顯式序列化您的容器類（通過處理每個有意義的成員數據）。 您可以考慮使用JSON表示法（或者可能是YAML ，或者甚至是XML，我發現它太復雜，所以不建議）進行序列化。 它為您提供了一種文本轉儲格式，您可以使用標准編輯器（例如emacs或gedit ）輕松檢查。 你會發現許多序列化的免費庫，例如jsoncpp和許多其他庫。

• 學會用g++ -Wall -g編譯並使用gdb調試器和valgrind內存泄漏檢測器; 還學習使用make並編寫Makefile -s。

• 利用Linux是免費軟件，所以你可以查看它的源代碼（你可能想學習stdc ++實現，即使STL頭很復雜）。

Answer 4

對於函數read（）和write（），您需要所謂的“普通舊數據”或“POD”。 這基本上意味着類或結構必須在它們內部沒有指針，並且沒有虛函數。 vector的實現肯定有指針 - 我不確定虛函數。

你必須編寫一個一次存儲一個學生的函數（或者將一堆學生翻譯成一個字節的數組[不是矢量]或者一些這樣的 - 但這更復雜）。

您無法將非POD數據（尤其是指針）寫入二進制文件的原因是，當您再次讀取數據時，幾乎可以肯定的是，內存布局與您編寫時相比已經發生了變化。 它有點像試圖停在商店的同一個停車位 - 當你下次出現時，其他人會從入口處停在第三個位置，所以你必須選擇另一個位置。 將編譯器分配的內存視為停車位，將學生信息視為汽車。

[從技術上講，在這種情況下，情況更糟 - 你的矢量實際上並不包含課堂內的學生，這就是你寫入文件的內容，所以你甚至沒有保存關於學生的信息，只是信息關於它們的位置（停車位的數量）]