变长数据结构及其应用

最新推荐文章于 2022-01-27 22:00:59 发布

原创最新推荐文章于 2022-01-27 22:00:59 发布 · 845 阅读

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#c++ #网络编程 #linux

本文探讨了在网络编程中如何利用变长数据结构处理不确定长度的Value部分，以解决TLV模式中的问题。通过示例代码展示了数据结构的用法和内存布局，强调了使用char _v[0]的优越性，并提及uintptr_t和intptr_t这两个类型作为后续博客的主题。

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在介绍编程数组之前先说一个应用场景，有时候我们在装载网络数据包的时候都使用TLV（Type Length Value）模式（也有LV），如果说Type和Length比较容易确类型，无非就是int或者uint之类的，但是Value是不定的，所以不能使用固定长度的char数组，使用char指针非常不方便，因为TLV填充完了之后需要memcpy，到一个buf里面，如果V是个char指针还得单独去操作这个指针地址，这时候变长数据结构就很好解决这个问题了，而且整个数据结构内存地址是连续的。不多说了上代码里面简单分析了编程数据结构的用法和内存布局。

#include<cstdlib>                                                                                                              
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<stdint.h>
struct foo_t {
    int _t;
    int _l;
    char _v[0];//or char _v[1]
};
int main()
{
    std::cout<<"sizeof foo_t is "<<sizeof(foo_t)<<std::endl;
    foo_t _f;
    _f._t = 1;
    _f._l = 2;
    for (char i = 0; i < 5; ++i) {
        _f._v[i] = 'a' + i;
    }

    std::cout<<"sizeof foo_t is "<<sizeof(foo_t)<<std::endl;
    std::cout<<"sizeof _f is "<<sizeof(_f)<<std::endl;
    std::cout<<"sizeof _f._v is "<<sizeof(_f._v)<<std::endl;
    std::cout<<"sizeof_f._v[0] is "<<sizeof(_f._v[0])<<std::endl;
    std::cout<<"sizeof_f._v+1 is "<<sizeof(_f._v+1)<<std::endl;
    std::cout<<"sizeof_f._v+2 is "<<sizeof(_f._v+2)<<std::endl;
    printf("addr of _f._l is: %x\n",reinterpret_cast<uintptr_t>(&_f._l));
    printf("addr of _f._v is: %x\n",reinterpret_cast<uintptr_t>(_f._v));
    printf("addr of _f._v is: %x\n",reinterpret_cast<uintptr_t>(&_f._v));
    printf("addr of _f._v is: %x\n",reinterpret_cast<uintptr_t>(&_f._v[0]));
    printf("addr of _f._v[1] is: %x\n",reinterpret_cast<uintptr_t>(&_f._v[1]));
    printf("addr of _f._v[1] is: %x\n",reinterpret_cast<uintptr_t>(_f._v+1));

    char* _pt = new char[12 + 10];
    foo_t* _p = reinterpret_cast<foo_t*>(_pt);
	_p->_t = 1;
    _p->_l = 2;
    _p->_v[0] = 'a';
    _p->_v[10] = 'a';
    printf("addr of _p._v[0] is: %x\n",reinterpret_cast<uintptr_t>(&_p->_v[0]));
    printf("addr of _p._v[1] is: %x\n",reinterpret_cast<uintptr_t>(&_p->_v[10]));
    return 0;
 }

执行结果如下：

sizeof foo_t is 8
sizeof foo_t is 8
sizeof _f is 8
sizeof _f._v is 0
sizeof_f._v[0] is 1
sizeof_f._v+1 is 4
sizeof_f._v+2 is 4
addr of _f._l is: bfe81b0c
addr of _f._v is: bfe81b10
addr of _f._v is: bfe81b10
addr of _f._v is: bfe81b10
addr of _f._v[1] is: bfe81b11
addr of _f._v[1] is: bfe81b11
addr of _p._v[0] is: 8c93010
addr of _p._v[1] is: 8c9301a

代码有点乱啊，但是基本反应了编程数据结构的内存布局，另外建议使用char _v[0]，虽然char _v[1]也行，但是前者更明显。还有uintptr_t、intptr_t是什么东西呢，准备再写一篇博客记录下，这个还是有点意思的。