c语言中将结构体写入文件,C语言中将结构体写入文件

本文介绍了如何使用C语言的fwrite和fread函数将结构体写入和读出文件,强调了这种方法的移植性和内存布局问题。在结构体中包含指针或浮点数时,可能会导致数据不一致或无法正确读取。同时,结构体的内存对齐在不同编译器和平台上有所不同,可能导致文件大小和内容差异。实验展示了在Linux GCC和Windows VC++编译器下结构体的写入和读取结果,并指出结构体指针在文件中的写入仅保存指针值,读取时可能导致失效。

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可以使用fwrite()将一个结构体写入文件:

fwrite(&some_struct,sizeof somestruct,1,fp);

对应的fread函数可以再把它读出来,此处fwrite受到一个结构的指针并把这个结构的内存映像作为字节流写入文件。sizeof操作符计算出结构占用的字节数。

但是这样用内存映像写出的数据文件却是不能够移植的,尤其是当结构中包含浮点成员或指针的时候。结构的内存布局跟机器和编译器都有关。不同的编译器可能使用不同数量的填充位,不同机器上基本类型的大小和字节顺序也不尽相同。因此,作为内存映像写出的结构在别的机器上(甚至是被别的编译器编译之后)不一定能被读回来。

同时注意如果结构包含任何指针(char*字符串或指向其他数据结构的指针),则只有指针值会被写入文件。当它们再次被读回来的时候可能已经失效。最后为了广泛的可移植性,你必需用“b”标志打开文件。

读写结构体的程序如下:

将结构体写入文件:

81178cc93a2a3bb5048d90d76e7ec935.png

69c5a8ac3fa60e0848d784a6dd461da6.png

#include 

#include 

typedef

struct {

char c;

int h;

short n;

long m;

float f;

double d1;

char *s;

double d2;

}st;

int main(

void)

{

FILE *fp;

st sa,sb;

char *str=

"

abcdefg

";

sa.c=

'

K

';

sa.h=-

3;

sa.n=

20;

sa.m=

100000000;

sa.f=

33.32f;

sa.d1=

78.572;

sa.d2=

33.637;

sa.s=str;

fp=fopen(

"

st.txt

",

"

w+

");

if(!fp)

{

printf(

"

errror!\n

");

exit(-

1);

}

printf(

"

sa:c=%c,h=%d,n=%d,m=%d,f=%f,d1=%f,s=%s,d2=%f\n

",sa.c,sa.h,sa.n,sa.m,sa.f,sa.d1,sa.s,sa.d2);

printf(

"

sizeof(sa)=%d:&c=%x,&h=%x,&n=%x,&m=%x,&f=%x,&d1=%x,&s=%x,&d2=%x\n

",

sizeof(sa),&sa.c,&sa.h,&sa.n,&sa.m,&sa.f,&sa.d1,&sa.s,&sa.d2);

fwrite(&sa,

sizeof(sa),

1,fp);

rewind(fp);

fread(&sb,

sizeof(sb),

1,fp);

printf(

"

sb:c=%c,h=%d,n=%d,m=%d,f=%f,d1=%f,s=%s,d2=%f\n

",sb.c,sb.h,sb.n,sb.m,sb.f,sb.d1,sb.s,sb.d2);

fclose(fp);

return

0;

}

69c5a8ac3fa60e0848d784a6dd461da6.png

从文件中读出结构体:

81178cc93a2a3bb5048d90d76e7ec935.png

69c5a8ac3fa60e0848d784a6dd461da6.png

#include 

#include 

typedef

struct {

char c;

int h;

short n;

long m;

float f;

double d1;

char *s;

double d2;

}st;

int main(

void)

{

FILE *fp;

st sb;

fp=fopen(

"

st.txt

",

"

r

");

if(!fp)

{

printf(

"

errror!\n

");

exit(-

1);

}

fread(&sb,

sizeof(sb),

1,fp);

printf(

"

sb:c=%c,h=%d,n=%d,m=%d,f=%f,d1=%f,s=%s,d2=%f\n

",sb.c,sb.h,sb.n,sb.m,sb.f,sb.d1,sb.s,sb.d2);

printf(

"

sizeof(sb)=%d:&c=%x,&h=%x,&n=%x,&m=%x,&f=%x,&d1=%x,&s=%x,&d2=%x\n

",

sizeof(sb),&sb.c,&sb.h,&sb.n,&sb.m,&sb.f,&sb.d1,&sb.s,&sb.d2);

fclose(fp);

return

0;

}

69c5a8ac3fa60e0848d784a6dd461da6.png

在linux平台下的GCC编译器进行编译后的结果如下:

首先是结构体写入文件:

sa:c=K,h=-3,n=20,m=100000000,f=33.320000,d1=78.572000,s=abcdefg,d2=33.637000

sizeof(sa)=40:&c=bfb98a10,&h=bfb98a14,&n=bfb98a18,&m=bfb98a1c,&f=bfb98a20,&d1=bfb98a24,&s=bfb98a2c,&d2=bfb98a30

sb:c=K,h=-3,n=20,m=100000000,f=33.320000,d1=78.572000,s=abcdefg,d2=33.637000

从文件中读出结构体:

sb:c=K,h=-3,n=20,m=100000000,f=33.320000,d1=78.572000,s=���o��,d2=33.637000

sizeof(sb)=40:&c=bfbc9964,&h=bfbc9968,&n=bfbc996c,&m=bfbc9970,&f=bfbc9974,&d1=bfbc9978,&s=bfbc9980,&d2=bfbc9984

在windows xp 平台下利用Visual C++编译器编译后结果如下:

写入结构体:

sa:c=K,h=-3,n=20,m=100000000,f=33.320000,d1=78.572000,s=abcdefg,d2=33.637000

sizeof(sa)=48:&c=12ff28,&h=12ff2c,&n=12ff30,&m=12ff34,&f=12ff38,&d1=12ff40,&s=12ff48,&d2=12ff50

sb:c=K,h=-3,n=20,m=100000000,f=33.320000,d1=78.572000,s=abcdefg,d2=33.637000

读出结构体:

sb:c=K,h=-3,n=20,m=100000000,f=33.320000,d1=78.572000,s=e,d2=33.637000

sizeof(sb)=48:&c=12ff28,&h=12ff2c,&n=12ff30,&m=12ff34,&f=12ff38,&d1=12ff40,&s=12

从上面的结果我们可以得到如下几个结论:

1. 如果结构体中含有指针,是很容易出问题的,从上面的结果中(高亮)部分可以看到字符串的输出结果是不一样的,这说明,在进行写入文件的时候,char*所指向的字符串没有写入文件,只是将指针写入,当从文件中读出结构体,再次得到这个指针的时候,由于程序运行的内存位置变化,所以原来指针所指向的内容也变了,所以输出也变了。

2. 还有一个比较重要的是结构体的内存对其问题(之前也讨论过)。可以看到,不同的编译器采取的方式是不一样的。 gcc中的结构体大小为40字节,而VC下是48个字节。

并且GCC下,结构体内存的起始位置是4的倍数,而VC中是8的倍数。这是因为,结构体的起始地址与其中所包含的拥有最多字节的类型有关。之前也说过,因为GCC的处理方式是如果结构体内有超过4个字节的类型,那么结构体起始位置以4的倍数开始, 而VC中是以最大字节数的为准。

ps:4的倍数就是地址的最低两位是00,8的倍数就是地址最低三位为000

然后我分别在linux下读入winxp写的结构体文件和在winxp下读入linux下写的结构体文件,两个平台下的程序都崩溃了。

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