Question

C++读取二进制文件

有一个二进制文件，二进制文件有个Head部分和Data部分。

Head部分依次为：
Identifier：3 bype
Identifier：1 bype
Data：1 bype
FirstCycle: 2 bype
NumCycle: 2 bype
NumCluster: 4 bype

为了读取Head部分，我定义了一个结构体
struct head
{
char Identifier[3];
char Version;
char Data;
unsigned short int FirstCycle;
unsigned short int NumCycle;
unsigned int NumCluster;
};

所有的多字节的数字都是little endian的，所有我写了一个函数模版用于把little endian更正过来，如下：

//把Little-Endian 转换成 Bit-Endian
template <typename T>
T LittleToBig(T in)
{
T out;
char *p,*q;
p=(char *) &out;
q=(char *) ∈

q+=sizeof(in)-1;
for (int i=0;i<sizeof(in) ;i++ )
{
memcpy(p,q,1);
p++;
q--;
}
return out;
}

我要把Head部分读取出来，遇到了一个问题：我用ifstream 的read函数读取文件，在读取Identifier，Version，Data的时候没有什么问题，到后面的时候就文件指针有发生了变化。
Identifier[3] 读了前3个字节
Version 读了第4个字节
Data 读了第5个字节
FirstCycle读了第6，7个字节
NumCycle读了第9，10个字节
NumCluster读了第13，14，15，16个字节，我不明白为什么文件指针会发生变化

我的程序代码如下：
#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace std;

struct head
{
char Identifier[3];
char Version;
char Data;
unsigned short int FirstCycle;
unsigned short int NumCycle;
unsigned int NumCluster;
char nouser[3];
};

//把Little-Endian 转换成 Bit-Endian
template <typename T>
T LittleToBig(T in)
{
T out;
char *p,*q;
p=(char *) &out;
q=(char *) ∈

q+=sizeof(in)-1;
for (int i=0;i<sizeof(in) ;i++ )
{
memcpy(p,q,1);
p++;
q--;
}
return out;
}

int main(int argc, char *argv[])
{

ifstream infile (argv[1],ios::binary);
if (! infile)
{
cerr << "open error!" << endl;
abort();
}

struct head Header;

infile.read((char *)&Header,13);

cout << "Identifier:" << Header.Identifier << endl;
cout << "Version:" << (int) Header.Version << endl;
cout << "Data:" << (int) Header.Data << endl;
cout << "FirstCycle:" << Header.FirstCycle << "\t" << (int)LittleToBig(Header.FirstCycle) << endl;
cout << "NumCycle:" << Header.NumCycle << "\t" << (int)LittleToBig(Header.NumCycle) << endl;
cout << "NumCluster:" << Header.NumCluster << "\t" << (int)LittleToBig(Header.NumCluster) << endl;
return 0;
}

程序的输出如下：
Identifier:CIF
Version:1
Data:2
FirstCycle:256 1
NumCycle:52736 206
NumCluster:0 0

各位帮我看看，为什么文件指针会发生变化呢？

Answer 1

我想大概是c++编译器做的字对齐的原因，因为你的编译器是32位（我猜的，因为大多都是），每次能够读取4byte的数据，所以数据在内存中被以4字节为单位划分成了一个个小块，每次读取一个，为了读取速度，编译器会保证同一个数据尽量不横跨两个小块
例如你那个struct，你认为占用空间是多少呢，16吗，不其实是20，具体这么存的
char Identifier[3] 1 2 3
char Version 4
char Data; 5
unsigned short int FirstCycle; 6 7
8空着，如果不空着放numcycle的话，那么numcycle就会占用8 9 而横跨两个四字节小块了
unsigned short int NumCycle; 9 10
11 12 空着，原因同上
unsigned int NumCluster; 13 14 15 16
char nouser[3]; 17 18 19
20 空着
你读入的时候直接将struct指针转为字符串指针，读入的时候当然不会管哪些地方是空着的一律靠前填充，而输出的时候把它当作结构输出，因此空着的地方明明有数据却不会输出，看起来就像是文件指针变化一样，其实跟文件是没关系的