c - 将包含动态数组的结构写入二进制文件 (C)

Question

我正在编写一个程序，将数组及其相关信息写入二进制文件。

我的第一种方法是调用 fwrite 4 次:一次用于获取有关数组的一般信息，一次用于获取时间戳，一次用于获取数组的维度，一次用于写入数组本身。这种方法很有效，因为它非常简单，但执行时间太慢，因为程序是多线程的，并且它频繁写入 SAS 驱动器，导致驱动器充满请求，从而造成瓶颈。

新方法是创建一个包含所需信息的结构数组，我的结构如下:

struct array_data{
    int information;
    int timestamp;
    int size;
    int* data_array;
}

在执行期间，我会将数据写入缓冲区，当我拥有所需的一切时，它会调用 malloc 来分配 array_data.data_array并从 for 循环内复制缓冲区中的所有内容。

问题是当我调用 fwrite 写入整个结构时，结构的前 3 个成员被正确写入，而数组则不然，这是由于数组的地址不连续，因为它指向malloc 之后内存中的另一个位置。

对此的最佳解决方案是将 data_array 声明为静态数组，这样 fwrite 就会按照我需要的方式工作，但随后我必须为每个结构调用 fwrite，而不是调用它一次来写入结构体数组，这会影响性能，从而无法使用该结构体。

我还尝试使用动态分配的结构数组，通过如下声明我的结构:

struct array_data{
    int information;
    int timestamp;
    int size;
    int data_array[];
}

并使用malloc分配结构数组，但地址为struct_array[1].information不是 struct_array[0].data_array[last_index] 之后的那个，中间似乎还有 5 个字节，所以如果我用 struct_array 调用 fwrite，文件中的数据仍然不正确。

有没有办法使用结构来解决这个问题，或者我应该像一开始一样将数组写入文件？

Answer 1

以下示例创建、写入和读取您的数据。这只是一个轮廓。忽略 malloc、fread 和 fwrite 错误检查:

#define N_DATA 10
#define N_INTS 5

struct array_data{
    int information;
    int timestamp;
    int size;
    int* data_array;
};
struct array_data arr[N_DATA];

void makeData(void){
    int i;
    for (i=0;i<N_DATA;i++) {
        arr[i].data_array=malloc(N_INTS*sizeof(int));
        arr[i].size= N_INTS;
    }
}
void writeData(FILE *fp_out)
{
    int i;
    for (i=0;i<N_DATA;i++) {
        fwrite(&arr[i],sizeof(arr[i]),1,fp_out);
        fwrite(arr[i].data_array,arr[i].size*sizeof(int),1,fp_out);
    }
}
void readData(FILE *fp_in)
{
    int i= 0;
    while(fread(&arr[i],sizeof(arr[i]),1,fp_in)==1) {
        arr[i].data_array=malloc(arr[i].size*sizeof(int));
        fread(arr[i].data_array,arr[i].size*sizeof(int),1,fp_in);
        i++;
    }
}