C中的数据序列化？

我有一个我想写入文件的结构：

typedef struct
{
    char* egg;
    unsigned long sausage;
    long bacon;
    double spam;
} order;

此文件必须是二进制文件，并且任何具有 C99编译器

我研究了各种方法，如ASN.1、XDR、XML、， ProtocolBuffers和许多其他产品，但它们都不符合我的要求：

• 小的
• 简单的
• 用C写的

然后我决定制定自己的数据协议。我能处理这个问题 整数类型的以下表示形式：

• 未签名
• 补签
• 以2的补码签名
• 符号和大小

以有效、简单和干净的方式（令人印象深刻，不是吗？）。但是, real类型现在是一种痛苦

我应该如何从字节流中读取

float

和

double

？标准 表示按位运算符（至少

&

，

|

，

和code>）用于 integer只输入类型，这让我没有希望。我唯一能做的就是 我认为：

int sign;
int exponent;
unsigned long mantissa;

order my_order;

sign = read_sign();
exponent = read_exponent();
mantissa = read_mantissa();

my_order.spam = sign * mantissa * pow(10, exponent);

但这似乎不是很有效。我也找不到合适的人选

double

和

float

的表示说明。应该怎么做

---

在此之前继续？

如果您使用的是IEEE-754，为什么不将

浮点

或

双精度

作为

无符号短

或

无符号长

访问，并将浮点数据保存为一系列字节，然后重新转换“专用”

unsigned short

或

unsigned long

返回到变速箱另一侧的

float

或

double

。。。位数据将被保留，因此在传输后，您应该使用相同的浮点数。

如果您使用C99，您可以使用

%a
以可携式十六进制输出实数。如果您希望使用浮点尽可能可携式，您可以使用frexp和ldexp：

void WriteFloat (float number)
{
  int exponent;
  unsigned long mantissa;

  mantissa = (unsigned int) (INT_MAX * frexp(number, &exponent);

  WriteInt (exponent);
  WriteUnsigned (mantissa);
}

float ReadFloat ()
{
  int exponent = ReadInt();
  unsigned long mantissa = ReadUnsigned();

  float value = (float)mantissa / INT_MAX;

  return ldexp (value, exponent);
}

这背后的想法是，ldexp、frexp和INT_MAX是标准的C。同时，无符号长的精度通常至少与尾数的宽度一样高（不保证，但这是一个有效的假设，我不知道这里有什么不同的体系结构）

因此，转换工作无精度损失。INT_MAX的除法/乘法在转换过程中可能会失去一点精度，但这是一种折衷方法。
C标准没有定义浮点类型的表示形式。您最好将它们转换为IEEE-754格式并以这种方式存储。我可以帮你

请注意，C标准也没有为整数指定格式。虽然你可能会遇到的大多数计算机都会使用正常的补码表示法，只需要关注尾数，但它们也可能使用补码或符号大小表示法，有符号整数和无符号整数都可能包含对值没有影响的填充位。
这个答案使用了Nils Pipenbrinck的方法，但我已经更改了一些细节，我认为这些细节有助于确保C99真正的可移植性。此解决方案存在于一个虚构的环境中，
encode\u int64
和
encode\u int32
等已经存在

#include <stdint.h>     
#include <math.h>                                                         

#define PORTABLE_INTLEAST64_MAX ((int_least64_t)9223372036854775807) /* 2^63-1*/             

/* NOTE: +-inf and nan not handled. quickest solution                            
 * is to encode 0 for !isfinite(val) */                                          
void encode_double(struct encoder *rec, double val) {                            
    int exp = 0;                                                                 
    double norm = frexp(val, &exp);                                              
    int_least64_t scale = norm*PORTABLE_INTLEAST64_MAX;                          
    encode_int64(rec, scale);                                                    
    encode_int32(rec, exp);                                                      
}                                                                                

void decode_double(struct encoder *rec, double *val) {                           
    int_least64_t scale = 0;                                                     
    int_least32_t exp = 0;                                                       
    decode_int64(rec, &scale);                                                   
    decode_int32(rec, &exp);                                                     
    *val = ldexp((double)scale/PORTABLE_INTLEAST64_MAX, exp);                    
}

#包括
#包括
#定义可移植的最小值（（最小值）9223372036854775807）/*2^63-1*/
/*注意：+-inf和nan未处理。最快解决方案
*是将0编码为！isfinite（val）*/
void encode_double（结构编码器*rec，double val）{
int exp=0；
双范数=frexp（val和exp）；
最小内标度=标准*最大便携式内标度64；
编码_int64（rec，scale）；
编码_int32（rec，exp）；
}                                                                                
void decode_double（结构编码器*rec，double*val）{
内部最小64度刻度=0；
int_least32_t exp=0；
解码int64（rec和scale）；
解码int32（rec和exp）；
*val=ldexp（（双）刻度/便携式仪器最大值64，exp）；
}

这仍然不是真正的解决方案，
inf
和
nan
无法编码。还要注意，双进位符号位的两个部分

int\u least64\u t
由标准保证（
int64\u t
不是），我们使用此类型的最小允许最大值来缩放双精度。编码例程接受
int\u least64\u t
，但为了便于移植，必须拒绝大于64位的输入，对于32位的情况也是如此。
长时间访问它似乎是一种未定义的行为，但是，将其转换为无符号字符数组应该是可以的。但是，是否可以保证
double
和
float
在每台机器上具有相同的表示形式？如果它们符合IEEE-754标准，那么唯一的问题应该是持久性。。。因此，您应该以某种类型的一致endian格式存储这些值，这样无论平台是什么，您都可以将字节数组解释为小endian或大endian。对
无符号短
或
无符号长
的强制转换也是如此。Endianness已经向我们表明，表示可能不同。这似乎不一致。顺便说一句，在考虑了这一点之后，而不是演员阵容，也许你应该这样做