ファイルに書き込む際の C 構造体のパディングの不一致はどのようにして克服できますか?

C の構造体のパディング : バイナリ レベルの課題

C の構造体の利点にもかかわらず、読み取りおよび読み取り時のクロスプラットフォームとコンパイラの互換性を確保します。構造体に不一致があるため、ファイルに書き込むのが困難になる場合がありますpadding.

構造体のパディングは、メモリ アクセスを最適化し、特定のデータ型との位置合わせを保証するために実行されます。ただし、コンパイラが異なれば、ターゲット プラットフォームや最適化設定に基づいて異なるパディング戦略が適用される場合があります。

Don Box の観察で強調されているように、C のバイナリ レベルでの標準化の欠如は、移植可能な構造体の処理に重大な障害をもたらします。 。 ISO/ANSI C ドラフトワーキングペーパーはコンパイルとセマンティック動作を定義していますが、バイナリランタイムモデルには対応していません。

これにより、次のような問題が発生する可能性があります。

• コンパイラ固有のパディング: 構造体のメンバーはコンパイラごとに異なる方法でパディングされるため、全体のサイズが異なります。 struct.
• プラグマ パックの影響: 同じコンパイラ内であっても、プラグマ パック ディレクティブは構造体のパディング アライメントに影響を及ぼし、サイズが異なる可能性があります。
• メンバーの順序付け影響: 構造体メンバーの順序を変更すると、パディングが異なり、その結果、構造体も異なる可能性があります。

たとえば、次の例を考えてみましょう。

struct A {
    char c;
    char d;
    int i;
};

struct B {
    char c;
    int i;
    char d;
};

gcc-4.3.4 でコンパイルすると、異なるサイズが生成されます。

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同じメンバーであっても、適用されるメンバーの順序付けとパディング戦略が異なるため、構造体のサイズは異なります。

結論として、C のバイナリ ランタイム モデルには標準化が欠如しているため、クロスプラットフォームおよびコンパイラ互換のファイルへの構造体の安全な読み取り/書き込みを保証することは不可能です。コンパイラーは独自のパディング戦略を自由に実装できるため、潜在的な不整合が発生してデータ転送の信頼性が低下する可能性があります。

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