C++ C++；。不同平台上的结构填充/对齐以及布局兼容性的自动检查

我已将嵌入式设备连接到PC 以及一些具有许多自定义定义类型FixedPoint\t的字段和数组的大型结构。 FixedPoint_t是一个模板化的POD类，正好有一个数据成员，其大小根据模板参数从char到long不等。无论如何，它会传递

static_assert（（std:：is_pod:：value==true），“”）

如果这个大结构在嵌入式系统和控制PC上都有兼容的底层内存表示，这将是一件好事。这将大大简化通信协议，使之能够执行“将偏移量N设置为V的字/字节”等命令。假设两个平台上的endianess相同

我在这里看到3种解决方案：

使用类似于#pragma的东西包装在两边。
但是，当我将属性（（打包的）放入结构声明时，收到了警告
警告：由于未打包的非POD字段，将忽略打包属性。
这是因为FixedPoint\u t未声明为打包的。
我不想将其声明为打包，因为这种类型在整个程序中广泛使用，打包可能导致性能下降

进行正确的结构序列化。这是不可接受的，因为代码膨胀，额外的RAM使用…协议将更加复杂，因为我需要随机访问结构。现在我认为这不是一个选择

手动控制填充。我可以添加一些字段，对其他字段重新排序…只是为了在两个平台上都不添加填充。这将使我目前感到满意。但我需要一个好方法来编写一个测试，告诉我填充是否存在。
我可以将每个字段的sizeof（）和sizeof（struct）进行比较。
我可以比较两种平台上每个结构字段的offsetof（）。
两个变种都够丑的了

你推荐什么？我对测试中的手动填充控制和自动填充检测特别感兴趣

编辑：比较两个平台上的sizeof（大结构）是否足以检测布局兼容性（假设endianess相等）？？我认为如果填充物不同，尺寸就不应该匹配

EDIT2:

//this struct should have padding on 32bit machine
//and has no padding on 8bit
typedef struct
{
    uint8_t f8;
    uint32_t f32;
    uint8_t arr[5];
} serialize_me_t;

//count of members in struct
#define SERTABLE_LEN    3 

//one table entry for each serialize_me_t data member
static const struct {
    size_t width;
    size_t offset;
//    size_t cnt;  //why we need cnt?
} ser_des_table[SERTABLE_LEN] =
    {
        { sizeof(serialize_me_t::f8), offsetof(serialize_me_t, f8)},
        { sizeof(serialize_me_t::f32), offsetof(serialize_me_t, f32)},
        { sizeof(serialize_me_t::arr), offsetof(serialize_me_t, arr)},
    };

void serialize(void* serialize_me_ptr, char* buf)
{
    const char* struct_ptr = (const char*)serialize_me_ptr;
    for(int i=0; i<SERTABLE_LEN; I++)
    {   
        struct_ptr += ser_des_table[i].offset;
        memcpy(buf, struct_ptr, ser_des_table[i].width );        
        buf += ser_des_table[i].width;
    }
}

//此结构在32位计算机上应该有填充
//而且上面没有填充物
类型定义结构
{
uint8_t f8；
uint32_t f32；
uint8_t arr[5]；
}连载我；
//结构中的成员计数
#定义SERTABLE_LEN 3
//每个序列化数据成员一个表项
静态常量结构{
尺寸和宽度；
尺寸偏差；
//size\u t cnt；//我们为什么需要cnt？
}服务表[服务表]=
{
{sizeof（serialize\me\t:：f8），offsetof（serialize\me\t，f8）}，
{sizeof（serialize\me\t:：f32），offsetof（serialize\me\t，f32）}，
{sizeof（serialize\me\t:：arr），offsetof（serialize\me\t，arr）}，
};
void serialize（void*serialize\u me\u ptr，char*buf）
{
const char*struct_ptr=（const char*）序列化_me_ptr；
对于（int i=0；i我强烈建议使用选项2：


您正在保存以备将来更改（新的PCD/ABI、编译器、平台等）
如果考虑得当，代码膨胀可以保持在最低限度。每个方向只需要一个函数
您可以（半）自动地（半）创建所需的表/代码（我使用Python），这样双方将保持同步
无论如何，您都应该向数据中添加CRC。因为您可能不想在rx/tx中断中计算CRC，所以您必须提供一个数组
直接使用结构将很快成为维护的噩梦。如果其他人必须跟踪此代码，则更糟
协议等都倾向于重用。如果它是一个具有不同endianess的平台，那么另一种方法会非常有用

要创建数据结构和ser/des表，可以使用
offsetof
获取结构中每种类型的偏移量。如果该表是包含文件，则可以在两侧使用。您甚至可以通过Python脚本创建结构和表。将其添加到构建过程中可确保它始终是最新的，并避免添加打字

例如（在C中，只是为了获得想法）：

如果不是自动创建的，我会使用宏来生成数据。可能包括两次文件：一次生成结构定义，一次生成表。这可以通过重新定义中间的宏来实现

您应该关心有符号整数和浮点的表示（实现定义，浮点很可能是标准建议的IEEE754）

作为
width
字段的替代，您可以使用“类型”代码（例如映射到实现定义类型的
char
。这样，您可以添加宽度相同但编码不同的自定义类型（例如uint32_t和IEEE754-
float
）。这将从物理机器中完全提取网络协议编码（最佳解决方案）。注意：注意：注意，这会妨碍您使用普通编码，因为普通编码不会使代码复杂化（字面上）.
对不起，你能提供一个更完整的使用ser_des_表的例子吗？我想你还没有完全了解…我不明白你缺少什么。对于每个接收/发送的数据包，你只需在表中重复（de）将数据包数据从缓冲区序列化为结构。在我的原始问题中添加了代码。我明白你的想法了吗？我只想问一下为什么我们需要表中的cnt？@sigmaN:
cnt
，因为第二个字段是数组。对不起，我真的应该也添加它（现在完成，请参见编辑）。如果没有数组，则当然不需要该字段。如果要节省内存，也可以使用小于
size\t
的类型，前提是确定值不会太大（最好将
width
和
cnt
分别具有
uint16\t
甚至
无符号字符<
// protocol.inc

typedef struct {
    uint32_t i;
    uint 16_t s[5];
    uint32_t j;
} ProtocolType;

static const struct {
    size_t width;
    size_t offset;
    size_t cnt;
} ser_des_table[] = {
    { sizeof(ProtocolType.i), offsetof(ProtocolType.i), 1 },
    { sizeof(ProtocolType.s[0]), offsetof(ProtocolType.s), 5 },
    ...
};