c++ - 读取/写入我自己的Vector实现文件以进行作业-ifstream.read()，是否有必要将char *转换为int，如果是，如何进行转换？

Question

我在那儿尽了最大的努力提供了一个内容丰富的标题，如果时间太长，我很抱歉。
我正在使用C++在OOP上为CIS类分配作业。对于此类，通常需要实现提供的 header ，而不对其进行修改或使用#include编码任何其他库。当前的分配是将void Read(std::ifstream&)和void Write(std::ofstream&)函数添加到我们为先前分配实现的Vector类中。
要求是:

必须以二进制模式打开所有文件。

写函数必须将类型T的内部数组写入文件

读取功能必须将文件读入类型T的数组中。

从输入文件中读取的数组未指定要执行的操作。我的假设是将返回一个引用，但是 read()的返回类型在赋值中指定为 void。我最好的猜测是，我的教授只是对让我们展示读取数组的能力感兴趣，所以这就是我的目标。我还考虑过将输入文件的数组连接到任何调用read()的 vector 对象的末尾，但是我认为这并不重要，所以我离题了。
我相信我已经把write()放在了坚实的位置。这就是我目前正在使用的内容:Write()已失败，我将在代码之后进行解释:

306 template <class T> void Vector<T>::Write (std::ofstream& ofile) const                                                                                                                                                                    
307 {                                                                                                                                                                                                                                    
308   if (!ofile.is_open()) ofile.open("vector.bin", std::ios::trunc | std::ios::binary);                                                                                                                                                    
309                                                                                                                                                                                                                                          
310   if (ofile.is_open())                                                                                                                                                                                                                   
311   {                                                                                                                                                                                                                                      
312     ofile.write((char*)&m_array, sizeof(m_array));                                                                                                                                                                                       
313   } else throw -6;                                                                                                                                                                                                                       
314                                                                                                                                                                                                                                          
315   ofile.close();                                                                                                                                                                                                                         
316 }     

当write()运行时，它不会出错，但是会在输出文件中写入很不正确的内容。假设m_array包含{2，8，16，4}。输出文件将包含:

01000000 00010000 00001000 00100000

什么时候应该包含(假设sizeof(int)为4，我知道我不应该假设，但是您明白了):

01000000 00000000 00000000 00000000
00010000 00000000 00000000 00000000
00001000 00000000 00000000 00000000
00100000 00000000 00000000 00000000

似乎当我将m_array转换为char *时，我的计算机正在变聪明，并且意识到数字4表示的char不需要占用4个字节来存储。
我在工作中遇到了一些类似的问题:

void* temp = m_array;
char* buffer = (char*)temp;

这似乎有助于编译器忘记m_array中的4个字节实际上代表一个元素。感觉太丑了，我觉得必须有一种合理的方法来做到这一点，否则就不会在C++入门类中进行分配。
无论如何，我遇到的问题是读取功能。如果我是正确的，那么根据此分配实现的 vector 对象将只能从该特定对象写入的文件中读取。如果编写用于读取int的算法试图从Vector写入的文件中读取数据，那只会造成垃圾，对吗？这是我面临的最大挑战之一，即编写一种算法，该算法将能够从文件中读取到类型为T的数组中，而与表示T所需的实际字节数无关。
我现在走的路是执行以下操作:

T temp;
char* buffer = new char[sizeof(T)];
// Loop the following for the entire file
ifile.read(buffer, sizeof(T));
temp = T(*buffer); // I know this won't work, this is what I'm trying to get at

如果我正确理解，这将使我能够将正确数量的字节读入char数组。例如，如果将 int的错误写入文件中，它将读取两个字节并将其存储在 char的数组中，长度为2个字节。然后，我的缓冲区变量将完全包含我想要的数据。
我该如何将这些数据放入temp!？!？
我在这里疯了，特别是因为我知道atoi可以很好地工作，或者至少值得进行一些调查。我认为这不会解决我为任何原始数据类型工作的问题，但这至少是一个开始。我要拔头发是因为我有两个字节的数组，如果将它们放在一起，我将拥有想要的int，但我只是想不通如何将它们放在一起。我会以错误的方式处理吗？这是尝试从二进制文件读取的一种荒谬方法吗？
我可以做类似 temp = *(int*(buffer))的事情吗？这对我来说似乎很丑陋，我宁愿了解正确的做事方式，也不愿尝试每个疯狂的主意，直到编译完成为止。
非常感谢您阅读我的沙拉。

Answer 1

在处理二进制数据时，我倾向于使用memcpy / memmove。要回答您的问题:

T temp;
char* buffer = new char[sizeof(T)];

// Loop the following for the entire file
ifile.read(buffer, sizeof(T));
//Put binary data into temp var
std::memcpy(&temp, buffer, sizeof(T));

为了获得更优雅的解决方案，我将使用一种C结构，您可以通过一个操作直接在文件中进行读写操作:

typedef struct vector_s {
    uint32_t   bytesPerElement;
    uint32_t   numberOfElements;
    char       data[1]; //Structure hack works because its the last element. 
}   vector_t;

然后玩C结构技巧: Is the "struct hack" technically undefined behavior?