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バイナリファイルで構造体を読み書きする方法

私は小さな問題に直面しています。ベクトルを持つ構造体があります。ベクトルは反復ごとに動的であることに注意してください。さて、特定の反復で、サイズnのベクトルを含む構造体をバイナリファイルに保存するにはどうすればよいですか？

また、取得するとき、ベクトルのサイズ、バイナリファイルから取得する方法、格納されているすべての要素のベクトルを含む構造体変数をどのように知っていると仮定しますか？

バイナリファイルに何かを保存することはできます（書き込み時にサイズが増加するのを見ることができます）が、要素を取り戻そうとすると、ベクトルのサイズがゼロになります。

残念ながら、サードパーティのライブラリを使用せずに、標準のSTLを使用してこれを達成する必要があります。

c++vectorstructbinaryfiles
19
Shankar Raju

Boost Serialization をご覧ください。

サードパーティのライブラリを使用できない場合、C++がシリアル化を直接サポートしていないことを知っておく必要があります。これは、自分でやらなければならないことを意味します。

この記事 は、カスタムオブジェクトをディスクにシリアル化し、それを取得する良い方法を示しています。 このチュートリアル は、fstreamで今すぐ始める方法を示しています。

これは私の試みです：

[〜＃〜] edit [〜＃〜]：OPがレコード以上の保存/取得方法を尋ねたため、元のコードを更新することにしました。

それで、何が変わったのですか？これで、arraystudent_t apprentice[3]; 3人の生徒の情報を保存します。アレイ全体がディスクにシリアル化され、特定のレコードの読み取り/検索が可能なRAMにロードされます。これは非常に小さなファイル（84バイト）であることに注意してください。巨大なファイルのレコードを検索する場合、このアプローチはお勧めしません。

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string.h>

using namespace std;


typedef struct student
{
    char name[10];
    int age;
    vector<int> grades;
}student_t;

int main()
{
    student_t apprentice[3];  
    strcpy(apprentice[0].name, "john");
    apprentice[0].age = 21;
    apprentice[0].grades.Push_back(1);
    apprentice[0].grades.Push_back(3);
    apprentice[0].grades.Push_back(5);    

    strcpy(apprentice[1].name, "jerry");
    apprentice[1].age = 22;
    apprentice[1].grades.Push_back(2);
    apprentice[1].grades.Push_back(4);
    apprentice[1].grades.Push_back(6);

    strcpy(apprentice[2].name, "jimmy");
    apprentice[2].age = 23;
    apprentice[2].grades.Push_back(8);
    apprentice[2].grades.Push_back(9);
    apprentice[2].grades.Push_back(10);

    // Serializing struct to student.data
    ofstream output_file("students.data", ios::binary);
    output_file.write((char*)&apprentice, sizeof(apprentice));
    output_file.close();

    // Reading from it
    ifstream input_file("students.data", ios::binary);
    student_t master[3];
    input_file.read((char*)&master, sizeof(master));         

    for (size_t idx = 0; idx < 3; idx++)
    {
        // If you wanted to search for specific records, 
        // you should do it here! if (idx == 2) ...

        cout << "Record #" << idx << endl;
        cout << "Name: " << master[idx].name << endl;
        cout << "Age: " << master[idx].age << endl;
        cout << "Grades: " << endl;
        for (size_t i = 0; i < master[idx].grades.size(); i++)
           cout << master[idx].grades[i] << " ";
        cout << endl << endl;
    }

    return 0;
}

出力：

Record #0
Name: john
Age: 21
Grades: 
1 3 5 

Record #1
Name: jerry
Age: 22
Grades: 
2 4 6 

Record #2
Name: jimmy
Age: 23
Grades: 
8 9 10

バイナリファイルのダンプ：

$ hexdump -c students.data 
0000000   j   o   h   n  \0 237   {  \0   �   �   {   � 025  \0  \0  \0
0000010   (   �   �  \b   4   �   �  \b   8   �   �  \b   j   e   r   r
0000020   y  \0   �  \0   �   �   |  \0 026  \0  \0  \0   @   �   �  \b
0000030   L   �   �  \b   P   �   �  \b   j   i   m   m   y  \0  \0  \0
0000040   �   6   �  \0 027  \0  \0  \0   X   �   �  \b   d   �   �  \b
0000050   h   �   �  \b                                                
0000054
28
karlphillip

通常、ベクトルの長さを書き込み、その後にその要素数を書き込むことで、ベクトルをシリアル化します。読み返すときに、最初に長さを指定すると、そのベクトルの一部としてさらに読み込むアイテムの数がわかります。簡単な最初の近似として、次のようなものを考えてください：

template<class T>
std::ostream &operator<<(std::ostream &output, T const &input) {
    T::size_type size = input.size();

    output << size << "\n";
    std::copy(input.begin(), input.end(), 
         std::ostream_iterator<T::value_type>(output, "\n"));

    return output;
}

template<class T>
std::istream &operator>>(std::istream &input, T &output) {
    T::size_type size, i;

    input >> size;
    output.resize(size);
    std::copy_n(
        std::istream_iterator<t::value_type>(input),
        size,
        output.begin());

    return input;
}

これは、多くの調整、改善、および単純な変更に開放されています-たとえば、今のところ、ベクトル（または何でも-std :: dequeなど）を渡すのではなく、参照によって渡しましたイテレータ。それはおそらくほとんどの使用を単純化しますが、ライブラリの残りの部分にはうまく適合しません。

これは、1行に1つずつ、テキスト形式でもシリアル化されます。テキストとバイナリを比較する議論は以前に行われたので、ここですべての議論を繰り返そうとはしません-テキストと同様にバイナリ形式でも同じ基本的な考え方ができることに注意してください。

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Jerry Coffin