使用标准C读取文件遇到的结构体对齐问题及其解决办法

作者：朱金灿

来源：http://blog.csdn.net/clever101

同事使用标准C库读取文件，发现总是读取不对，让我帮忙看一下。

原来他定义了如下一个结构体：

// 定义块的结构
typedef struct {
    unsigned short        id;
    long                len;
} Chunk3DS; 

然后这样读取文件：

       if (fread(&chunk,sizeof(Chunk3DS),1,m_fp)!=1)
        {
            return FALSE;
        }

但是读取的内容总是不对。

我想到结构体内存对齐这档子事，于是我把读取代码改为：

Chunk3DS chunk;
if (fread(&chunk.id,sizeof(unsigned short),1,m_fp)!=1)
        {
            return FALSE;
        }
if (fread(&chunk.len,sizeof(long),1,m_fp)!=1)
        {
            return FALSE;
        }

接着我测试了一下：

int nShortSize = sizeof(unsigned short); // 等于2
int nLongSize  = sizeof(long); // 等于4
int SstructSize = sizeof(Chunk3DS); // 等于8

整整差了两个字节，难怪读取的内容不对。现在我发现由于结构体内存对齐的缘故（结构体内存对齐的原理网上的相关文章很多，在这不进行详述），使用fread接口去读一个结构体的缓冲区常常不准确，其实也不科学，因为文件设计者在设计文件时文件的各个成员肯定都是紧挨着的，因此是使用简单类型逐个去读取。

如何解决这个问题呢？如前文所述，使用简单类型逐个去读取肯定是可以的，但是如果文件比较复杂的话，这意味着要写比较多的代码。有没有更好的办法呢？也有，可以将结构体做如下定义：

/* 对齐结构成员到1字节 */
#ifdef __GNUC__
    #define GNUC_PACKED __attribute__((packed))
#else
    #define GNUC_PACKED
#endif

#ifdef __arm
    #define ARM_PACKED  __packed
#else
    #define ARM_PACKED
#endif

#if defined(WIN32) || defined(_WIN64)
    #pragma pack(1)
#endif
ARM_PACKED
typedef struct {
    unsigned short id;
    long len;
}GNUC_PACKED Chunk3DS;
#if defined(WIN32) || defined(_WIN64)
    #pragma pack()
#endif

参考文献：

1.  【原创&交流】使用标准C库读文件时需要注意的一个问题