交换指针而不是 memcpy

Question

编辑：我对代码片段中的错误感到抱歉，现在我看到两个输出是相同的。以下是编辑后的版本。

假设我有一个结构：

typedef struct
{
    char m[5];
    char f[6];
} COUPLE;

一个仅包含短语 RomeoJuliet 的文件，我将其读入数组：

char *data = malloc(11);
FILE *f = fopen("myfile", "rb");
fread(data, 1, 11, f);
fclose(f);

当我需要从字节数组填充结构时，我总是使用此代码：

COUPLE titanic;
memcpy(&titanic, data, sizeof(data));
printf("%s and %s", titanic.m, titanic.f);

这工作正常，但是实际上我的字节数组可能非常大，所以下面是我优化代码的尝试。

COUPLE *titanic = (COUPLE *)data;
printf("%s and %s", titanic->m, titanic->f);

所以，我的问题是：（

1. 已过时）为什么我会得到不同的输出？
2. （已过时）如何仅通过从数组进行转换来填充结构？
3. 我应该避免这种优化吗？
4. 其中是否有可能存在陷阱？

Answer 1

你所说的不是真的。如果使用memcpy从字符串填充结构，则您的方法不会并且不起作用。首先，当您这样做时，

memcpy(&titanic, data, sizeof(data));

您将从 char 数组中复制 12 个字节。同时，结构体不保证为12字节大（总大小只有11字节），因此一般情况下会导致内存溢出。

其次，titanic.m 中的 char 数组不会以零结尾。 titanic.f 也是如此，这就是为什么你的 printf 输出 "Romeo and Juliet" 完全没有变化，因为你错误地宣称。

您声称您的第一个示例“工作正常”（为什么？），而实际上第一个示例根本不起作用，即使它“工作”，它也会遇到与第二个示例非常相似的问题（尽管在一般情况下）确切的问题将无法预测）。

您尝试使用的方法不可行。您无法从一个原始字符串生成包含两个字符串的格式正确的结构。无法完成此操作的一个明显原因是，对于两个字符串，您需要两个零终止符，而原始字符串只有一个。

Answer 2

当我对你的问题发表评论时，我没有时间详细说明，所以这里尝试回答。此后代码已更改，我不确定是否会像现在一样将该注释添加到代码中。

尽管如此，让我添加该评论的根本原因仍然存在：除非您进行了测量并发现相关代码确实对性能产生了显着的负面影响，不要尝试优化。相反，努力使您的代码尽可能具有可读性。

我严重怀疑将数据从磁盘复制到内存后，将数据复制到内存中会对性能产生重大影响。但是，由于您提供的代码无论如何都对结构在内存中的布局做出了假设，因此直接读入结构并不会真正降低代码的可读性（或不易受到该布局更改的影响）：

COUPLE titanic;
FILE *f = fopen("myfile", "rb");
fread(&titanic, sizeof(titanic), 1, f);

或者，如果您确实有一个数组，直接读入数组：

COUPLE titanic[SIZE];
FILE *f = fopen("myfile", "rb");
fread(&titanic, sizeof(titanic), SIZE, f);

根据SIZE，后者确实可能在性能上产生潜在的巨大差异。一般来说，访问磁盘的较大块比访问较小的块更快。 （尽管磁盘缓存可能会缓解这种情况。）

Answer 3

1. 因为成员们的起点不同。 Printf() 打印一个以空值 (\0) 结尾的句子。
2. 你可以这样做。但您需要注意它们的类型以及如何使用它们。
3. 如果您知道自己在做什么，那就太好了。
4. 如果你不知道自己在做什么，就会陷入很多陷阱……没有类型安全。

Answer 4

我认为唯一不涉及 memcpy 的解决方案是直接从文件读取到结构的解决方案。 当然这个例子可能

typedef struct
{
    char m[6];
    char f[7];
} COUPLE;

COUPLE titanic;

FILE *f = fopen("myfile", "rb");
fread(titanic.m, 1, 5, f);
titanic.m[5] = '\0';
fread(titanic.f, 1, 6, f);
titanic.f[6] = '\0';
fclose(f);

printf("%s and %s", titanic.m, titanic.f);

不是最佳的，因为我认为一次 fread 调用和几个 memcpy 会比 2 个 fread 更快。无论哪种方式，这两种解决方案都是非常不现实的，因为问题是不现实的 - 谁需要存储 5 和 6 个字符长度名称的结构。