如何将二维矢量写入二进制文件

How to write a 2D vector into a binary file?

本文关键字：二进制文件 二维      更新时间：2023-10-16

大家好！我有一个用无符号字符填充的2D矢量。现在我想把它的内容保存到一个二进制文件中：

std::vector<std::vector<unsigned char> > v2D(1920, std::vector<unsigned char>(1080));
// Populate the 2D vector here
.....
FILE* fpOut;
// Open for write
if ( (err  = fopen_s( &fpOut, "e:\test.dat", "wb")) !=0 )
{   
   return;
}
// Write the composite file
size_t nCount = 1920 * 1080 * sizeof(unsigned char);
int nWritten = fwrite((char *)&v2D[0][0], sizeof(unsigned char), nCount, fpOut);
// Close file
fclose(fpOut);

但是，当我阅读test.dat时，填充一个新的2D向量，并将其条目与旧条目进行比较。我发现书面内容与原件不一样。为什么？我的书面陈述怎么了？你能告诉我如何以正确的方式将2D矢量写入二进制文件吗？非常感谢！

    #define LON_DATA_ROWS 1920
    #define LON_DATA_COLS 1080
    std::vector<std::vector<float> > m_fLon2DArray(LON_DATA_ROWS, std::vector<float>(LON_DATA_COLS));
    std::ifstream InputFile;
    int nSizeOfLonData = TOTAL_LON_ELEMENTS * sizeof(float);
    std::vector<char> vLonDataBuffer(nSizeOfLonData);
    // Open the file
    InputFile.open(m_sNorminalLonLatFile.c_str(), ios::binary);
    // Unable to open file pszDataFile for reading
    if ( InputFile.fail() )
       return false;
    // Read longitude data buffer
    InputFile.read(&vLonDataBuffer[0], nSizeOfLonData);
    // Close the file object
    InputFile.close();
    // Populate the longitude 2D vector
    for (unsigned i = 0; i < LON_DATA_ROWS; i++) 
    {   
        memcpy(&m_fLon2DArray[i][0], &vLonDataBuffer[(i * LON_DATA_COLS) * sizeof(float)], LON_DATA_COLS * sizeof(float));
    }
    // Some operation put here
    // Write the results to a binary file
这是错误的。v2D所包含的数据不在连续存储器中。然而，v2D(它是一个向量(的每个元素都在连续存储器中。也就是说，v2D[i]所包含的数据在连续存储器中。

所以你应该这样做：

int nWritten = 0;
for(size_t i = 0; i < v2D.size(); i++ )
{
   if ( v2D[i].size() > 0 )
     nWritten += fwrite(&v2D[i][0], sizeof(unsigned char), v2D[i].size(), fpOut);
}

或者您可以使用C++IOStream作为：

std::ofstream file("E:\test.data", std::ofstream::binary);
for(size_t i = 0; i < v2D.size(); i++ )
{
    if ( v2D[i].size() > 0 )
    {
       const char* buffer = static_cast<const char*>(&v2D[i][0]);
       file.write(buffer, v2D[i].size());
    }
}

内存中的矢量看起来不像这样：

|---------|---------|---------|---------|...   (where "-" is one element)
     0         1         2         3

但更像这样：

|->0x48267a70|->0x894753b2|->0xb8cc92f0|->0x22d8cc71|...

(每个向量都有一个指向其内部数据的指针，当增长超过已经分配的内存量时，这些数据将被重新分配(。

您所做的是获取第一个向量的内部缓冲区的地址，并在耗尽其元素后对其进行过度索引。这是未定义的行为，这就是为什么你的文件中有内存垃圾(但你有同样的机会破坏程序(。

您可以通过迭代将存储的矢量一个接一个地写入文件。在更惯用的C++风格中：

std::ofstream outfile("e:\test.dat", std::ios::binary | std::ios::out);
if (!outfile.is_open()) ... // handle error
for (std::vector<std::vector<unsigned char> >::iterator it = v2D.begin();
     it != v2D.end();
     ++it)
{
    outfile.write(&it->front(), it->size() * sizeof(unsigned char));
}

或者，在C++11中，上面的内容看起来是这样的：

for (auto& it : v2D) 
{
    outfile.write(&it.front(), it.size() * sizeof(unsigned char)); 
}

在这两种情况下，都应该处理ios_base::failure异常。

制作2d矩阵有两种主要方法：通过定义n*m个存储器区域或者通过具有指向m个矢量的n个指针的列表。你有后者的变体。

您正在做的是将矢量数据列表写入文件。。。您的数据是不连续的，因此您正在将"vector"类实例数据写入文件中。

您可以一个接一个地写入每个子向量，或者使用1920*1080单个向量，并像以前一样写入文件。

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