用二进制文件填充结构

Fill struct with a binary file

本文关键字：结构 填充 二进制文件      更新时间：2023-10-16

我想填写以下结构：

struct Data{
char id; // 1 byte
char date[7]; // 7 bytes
short int Ny; // 2 bytes
short int Nx; 
short int L;
unsigned char distance;
short int N;
std::vector<short int> quant_levels;
std::vector<std::vector<unsigned char>> Pixels;
};

根据有关如何解码二进制文件的信息：

Byte           Example                Description
0              1                      Format id (1)
1-7            31-Mar-1998 11:55      Date/Time
18-19                                 Number of rows (short int LSB first) (=NY)
20-21                                 Number of columns (=NX)
22                                    Number of 3D-levels (=L)
23-24                                 distance(m) between the 3D-levels (short int LSB first)
25                                    Number of quantisation levels (=N)
26-26+n*2-1                           quantisation levels (N * short int LSB first) in 1/10mm/h
X1-Y1                                 Pixels (NX*NY Bytes) from upper-left to down-right on the 1st 3D-Level
X2-Y2                                 Pixels (NX*NY Bytes) from upper-left to down-right on the 2nd 3D-Level
XL-YL                                 Pixels (NX*NY Bytes) from upper-left to down-right on the Lth 3D-Level

我想在读取我的二进制文件时保存填充结构，所以我已经实现了这一点，这还没有完成，因为我不知道如何从 2 个字节中获取short int。

Data readFile(const char* filename)
{
Data data{};
// open the file:
std::fstream fh;
fh.open(filename, std::fstream::in | std::fstream::binary);
// read the data:
fh.read((char*)&data.id, sizeof(char));
fh.read((char*)&data.date, sizeof(data.date));
fh.read((char*)&data.Ny, sizeof(data.Ny)); // WRONG, how can I move to byte 18?
// TODO: How to continue
return data;
}

编辑

如果有更好的方法来获取数据，请告诉我，我不限于使用结构。

解决方案 1(可移植(

将标头读入字节向量，并逐个转换每个值。

例如：

// read the header
std::vector<unsigned char> vec(26);
fh.read((char*)&vec.data(), vec.size());
data.Ny = vec[18] | (vec[19] << 8);
data.Nx = vec[20] | (vec[21] << 8);
data.L = vec[22];
data.distance = vec[23] | (vec[24] << 8);
. . .

解决方案 2(仅限 x86(

x86 是小端序，对数据对齐不敏感，因此我们可以直接读取(打包(结构：

#include <cstdint>
#pragma pack(push, 1) // to prevent padding inside the struct
struct Header {
uint8_t id;
char date[17];
uint16_t Ny;
uint16_t Nx; 
uint8_t L;
uint16_t distance;
uint8_t N;
};
#pragma pack(pop)
struct Data {
Header hdr;
std::vector<int16_t> quant_levels;
std::vector<std::vector<unsigned char>> pixels; // [level][y][x]
};
Data readFile(const char* filename)
{
Data data{};
// open the file:
std::fstream fh(filename, std::fstream::in | std::fstream::binary);
// read the header
fh.read((char*)&data.hdr, sizeof(data.hdr));
data.quant_levels.resize(data.N);
fh.read((char*)data.quant_levels.data(), data.N * 2);
data.pixels.resize(data.L);
for (auto& level : data.pixels) {
level.resize(data.Nx * data.Ny);
fh.read((char*)level.data(), data.Nx * data.Ny);
}
return data;
}

请注意，您的规范中有一个拼写错误，字节1-7可能应该1-17(请注意，下一个值从18开始，并且31-Mar-1998 11:55长度超过 7 个字节(。

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