如何在c中序列化结构？

我有一个struct对象，它由几个基本数据类型、指针和结构指针组成。我想把它通过插座发送，这样它就可以在另一端使用了。由于我想预先支付序列化成本，如何初始化该结构的对象，以便在不进行编组的情况下立即发送它？比如说

struct A {
    int i;  
    struct B *p;
};

struct B {
    long l;
    char *s[0];
};

struct A *obj; 

// can do I initialize obj?
int len = sizeof(struct A) + sizeof(struct B) + sizeof(?);
obj = (struct A *) malloc(len);
...

write(socket, obj, len);

// on the receiver end, I want to do this
char buf[len];

read(socket, buf, len);
struct A *obj = (struct A *)buf;
int i = obj->i;
char *s = obj->p->s[0];
int i obj.i=1; obj.p.

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谢谢。

@Shahbaz是对的，我想你真的想要这个

int len = sizeof(struct A);
obj = (struct A *) malloc(len);

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但是，当您将指针发送到另一台机器时，您也会遇到问题，因为指针指向的地址在另一台机器上没有任何意义。

除了您的

malloc

的问题之外，这个答案也有问题

不幸的是，您无法找到一个仍然与标准兼容的好技巧。正确序列化结构的唯一方法是分别将每个元素分解为字节，将它们写入无符号字符数组，通过网络发送，然后将这些片段重新组合到另一端。简而言之，您将需要大量移位和按位操作

在某些情况下，您需要定义一种协议。例如，在您的示例中，您需要确保始终将对象

p

指向

struct A

的正后方，以便恢复后，可以正确设置指针。每个人都说你们不能通过网络发送指针了吗

您可能要做的另一件协议操作是将分配给灵活数组成员

s

的大小写入

struct B

。无论您为序列化数据选择何种布局，显然双方都应该尊重

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需要注意的是，您不能依赖任何特定于机器的东西，例如字节顺序、结构填充或基本类型的大小。这意味着您应该分别序列化元素的每个字段，并为它们分配固定数量的字节。

最简单的方法可能是分配一块内存来保存所有内容。例如，考虑如下结构：

typedef struct A {
  int v;
  char* str;
} our_struct_t;

char* serialized = // Assume we have this
char* metadata = serialized;
char* yval = metadata + sizeof(int);
char* ystr = yval + sizeof(int);
our_struct_t y;
int sLen = *((int*)metadata);
y.v = *((int*)yval);
y.str = malloc((sLen + 1) * sizeof(char)); // +1 to null-terminate
strncpy(y.str, ystr, sLen);
y.str[sLen] = '\0';

现在，最简单的方法是创建定义的格式并将其打包到字节数组中。我将尝试展示一个示例：

int sLen = 0;
int tLen = 0;
char* serialized = 0;
char* metadata = 0;
char* xval = 0;
char* xstr = 0;
our_struct_t x;
x.v   = 10;
x.str = "Our String";
sLen  = strlen(x.str); // Assuming null-terminated (which ours is)
tLen  = sizeof(int) + sLen; // Our struct has an int and a string - we want the whole string not a mem addr
serialized = malloc(sizeof(char) * (tLen + sizeof(int)); // We have an additional sizeof(int) for metadata - this will hold our string length
metadata = serialized;
xval = serialized + sizeof(int);
xstr = xval + sizeof(int);
*((int*)metadata) = sLen; // Pack our metadata
*((int*)xval) = x.v; // Our "v" value (1 int)
strncpy(xstr, x.str, sLen); // A full copy of our string

因此，本例将数据复制到一个大小为

2*sizeof（int）+sLen

的数组中，该数组允许我们使用元数据的单个整数（即字符串长度）和从结构中提取的值。要反序列化，您可以想象如下：

typedef struct A {
  int v;
  char* str;
} our_struct_t;

char* serialized = // Assume we have this
char* metadata = serialized;
char* yval = metadata + sizeof(int);
char* ystr = yval + sizeof(int);
our_struct_t y;
int sLen = *((int*)metadata);
y.v = *((int*)yval);
y.str = malloc((sLen + 1) * sizeof(char)); // +1 to null-terminate
strncpy(y.str, ystr, sLen);
y.str[sLen] = '\0';

如您所见，我们的字节数组定义良好。下面我详细介绍了结构：

• 字节0-3：元数据（字符串长度）
• 字节4-7:X.v（值）
• 字节8-sLen:X.str（值）

如果遵循定义的约定，这种定义良好的结构允许您在任何环境中重新创建结构。现在，通过套接字发送此结构取决于您如何开发协议。您可以首先发送一个整数包，其中包含您刚才构造的包的总长度，或者您可以期望元数据首先/单独发送（逻辑上单独发送，技术上仍然可以同时发送），然后您就知道客户端要接收多少数据。例如，如果我收到元数据值

10

，那么我可以期望

sizeof（int）+10

字节来完成结构。通常，这可能是

14

字节

编辑

我将按照评论中的要求列出一些澄清

我对字符串进行完整复制，使其位于（逻辑）连续内存中。也就是说，我的序列化数据包中的所有数据实际上都是完整数据——没有指针。通过这种方式，我们可以通过套接字发送单个缓冲区（我们称之为序列化的

）。如果只是发送指针，则接收指针的用户将期望该指针是有效的内存地址。但是，内存地址不太可能完全相同。但是，即使他们是，他在该地址的数据也不会与您相同（除非在非常有限和特殊的情况下）

希望通过查看反序列化过程（这是在接收方方面），可以更清楚地了解这一点。注意我是如何分配一个结构来保存发送者发送的信息的。如果发送方没有向我发送完整的字符串，而是只发送内存地址，那么我实际上无法重建发送的数据（即使在同一台机器上，我们有两个不同的虚拟内存空间，它们并不相同）。所以本质上，指针只是发起者的一个好映射

最后，就“结构中的结构”而言，每个结构都需要几个函数。也就是说，您可以重用这些函数。例如，如果我有两个结构
A
和
B
，其中
A
包含
B
，我可以有两个序列化方法：

char* serializeB()
{
  // ... Do serialization
}

char* serializeA()
{
  char* B = serializeB();
  // ... Either add on to serialized version of B or do some other modifications to combine the structures
}

因此，您应该能够为每个结构使用单一的序列化方法。
解释您的数据并理解您想要序列化的内容。您想要序列化一个整数和一个类型为B的结构（递归地，您想要序列化一个int、一个long和一个字符串数组）。然后序列化它们。所需长度为sizeof（int）+sizeof（long）+∑斯特伦（s[i]）+1

另一方面，序列化是一个已解决的问题（实际上是多次）。您确定需要手工编写序列化例程吗？为什么不使用D-Bus或简单的RPC调用？请考虑使用它们。
 < P>应以平台无关的方式序列化数据。

以下是使用库（我的创建）的示例：

如果不想使用字符串作为键，可以使用使用整数作为键的binn_映射。还有对列表的支持。您可以在另一个结构（嵌套结构）中插入一个结构。例如：

我尝试了@RageD提供的方法，但无效

我从反序列化中获得的
int
值不是t
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct A {
    int a;
    char *str;
} test_struct_t;

char *serialize(test_struct_t t) {
    int str_len = strlen(t.str);

    int size = 2 * sizeof(int) + str_len;
    char *buf = malloc(sizeof(char) * (size+1));

    memcpy(buf, &t.a, sizeof(int));
    memcpy(buf + sizeof(int), &str_len, sizeof(int));
    memcpy(buf + sizeof(int) * 2, t.str, str_len);
    buf[size] = '\0';

    return buf;
}

test_struct_t deserialize(char *buf) {
    test_struct_t t;

    memcpy(&t.a, buf, sizeof(int));

    int str_len;
    memcpy(&str_len, buf+sizeof(int), sizeof(int));

    t.str = malloc(sizeof(char) * (str_len+1));
    memcpy(t.str, buf+2*sizeof(int), str_len);
    t.str[str_len] = '\0';

    return t;
}

int main() {
    char str[15] = "Hello, world!";

    test_struct_t t;
    t.a = 123;
    t.str = malloc(strlen(str) + 1);
    strcpy(t.str, str);
    printf("original values: %d %s\n", t.a, t.str);

    char *buf = serialize(t);
    test_struct_t new_t = deserialize(buf);
    printf("new values: %d %s\n", new_t.a, new_t.str);

    return 0;
}

original values: 123 Hello, world!
new values: 123 Hello, world!