Question

我想重写一段（旧）代码以符合标准。旧代码使用缓冲区来存储POD结构和校验和，以通过网络发送它并接收它。对于发送，代码如下：

struct MessageStruct {int a; float b;};

char buffer[sizeof(MessageStruct) + sizeof(uint32_t)];
((MessageStruct*)buffer)->a = 12;
((MessageStruct*)buffer)->b = 3.14159f;
*((uint32_t*)(buffer + sizeof(MessageStruct))) = 9876;

// Use the data buffer in some way.
SendMessage(buffer, sizeof(buffer));

对于接收，代码如下：

struct MessageStruct {int a; float b;};

// Receive: char *buffer, int size
const MessageStruct *message = (MessageStruct*)buffer;
uint32_t checksum = *((uint32_t*)(buffer + sizeof(MessageStruct)));

如何更新此代码以使其完全符合标准投诉，尤其是不违反严格的别名规则？

我找到了解决类似问题的帖子：strict aliasing and alignment，Shared memory buffers in C++ without violating strict aliasing rules。然而，这些都没有真正回答我的问题;或许他们这样做，但后来我没有看到它。

更新：正如一些答案已经说明的那样，最简单的方法是使用memcpy。我想知道，有没有办法使用placement new或其他构造来消除复制和构建就地的需要？

Answer 1

在您的情况下，避免违反严格别名规则的最简单方法是将memcpy（）填充到缓冲区中。

Answer 2

使用memcpy：

MessageStruct msg;
msg.a = 12;
msg.b = 3.14;
uint32_t n = 9876;

memcpy(buffer, &msg, sizeof(msg));
memcpy(buffer + sizeof(msg), &n, sizeof(n));

Answer 3

首先，您将结构的内存中表示形式发送到不同计算机的方法存在缺陷，因为其他计算机可能具有与您的不同的布局或大小。使用正确定义的元格式，如JSON，XML或类似的东西。

现在，如果你不关心这些缺陷，你可以采取更进一步的方法：

struct MessageStructWithChecksum:
    MessageStruct
{
    uint32_t checksum;
};

除struct和原始字节之间的转换外，没有别名问题。另请注意，您可以定义函数本地结构，并且可以编写模板以用于不同的消息类型。

Answer 4

发送部分最简单：

struct MessageStruct {int a; float b;};
struct MessageStructWithCheckSum { MessageStruct s; uint32_t check_sum;};

MessageStructWithCheckSum m;
m.s.a = 12;
m.s.b = 3.14159f;
m.check_sum = 9876;

// Use the data buffer in some way.
SendMessage(reinterpret_cast<const unsigned char*>(m), sizeof(m));

您可以通过[..] char或unsigned char类型访问对象的存储值。

对于阅读部分，我认为您必须复制以避免严格的别名规则。

但事实上，你必须做一些特殊的处理才能管理字节序（以及具有不同表现形式的类型），无论如何这都是一种复制。

使用数据缓冲区而不违反严格别名

4 个答案: