如何解决如何使用 std::ifstream 从文件读取字节到 std::array?
以下程序尝试打开一个 rom 文件并将其加载到 std::array
。
#include <array>
#include <fstream>
#include <iostream>
const std::string ROM_FILE = "cpu_instrs.gb";
int main()
{
std::array<uint8_t,0x8000> m_Cartridge;
std::ifstream istream(ROM_FILE,std::ios::in | std::ios::binary);
istream.seekg(0,std::ios::end);
size_t length = istream.tellg();
istream.seekg(0,std::ios::beg);
if (length > m_Cartridge.size())
{
length = m_Cartridge.size();
}
istream.read(m_Cartridge.data(),length);
for (const uint8_t& b : m_Cartridge)
{
std::cout << b << std::endl;
}
return 0;
}
当我使用 g++ 运行上面的程序时,出现以下错误
test.cpp: In function 'int main()':
test.cpp:21:34: error: invalid conversion from 'std::array<unsigned char,32768>::pointer' {aka 'unsigned char*'} to 'std::basic_istream<char>::char_type*' {aka 'char*'} [-fpermissive]
21 | istream.read(m_Cartridge.data(),length);
| ~~~~~~~~~~~~~~~~^~
| |
| std::array<unsigned char,32768>::pointer {aka unsigned char*}
In file included from C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/9.2.0/include/c++/fstream:38,from test.cpp:2:
C:/TDM-GCC-64/lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/9.2.0/include/c++/istream:486:23: note: initializing argument 1 of 'std::basic_istream<_CharT,_Traits>& std::basic_istream<_CharT,_Traits>::read(std::basic_istream<_CharT,_Traits>::char_type*,std::streamsize) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; std::basic_istream<_CharT,_Traits>::char_type = char; std::streamsize = long long int]'
486 | read(char_type* __s,streamsize __n);
| ~~~~~~~~~~~^~~
在我看来,std::istream
只适用于 char
而不是 unsigned char
。当我将类型从 uint8_t
更改为 char
时。该程序编译并运行没有问题。有没有办法让 std::istream
与 uint8_t
一起工作?
解决方法
std::istream
写成 char_type
只是 char
,类似地,std::istream::read
也是一样的。
传统方法是reinterpret_cast<char*>
您正在阅读的指针:
istream.read(reinterpret_cast<char*>(m_Cartridge.data()),length);
尽管在许多情况下使用 reinterpret_cast
经常被人反对,但在这种情况下,它既是必要的又是安全的,因为指向 char
的指针能够为任何具有相同作为父对象的可达性(在这种情况下,与整个 array
对象具有相同的可达性)。
实际上,如果您查看 cppreference 上的 std::istream::read
页,即使它使用类似的示例来读取原始二进制文件:
std::uint32_t n;
if(raw.read(reinterpret_cast<char*>(&n),sizeof n)) { ... }
也就是说,从技术上讲,您可以使用另一种方法来执行此操作——尽管不推荐这样做。各种 stream
类都基于字符类型 (basic_*stream<...>
) 进行了模板化,其中 std::ifstream
是其别名。从技术上讲,您可以尝试在没有强制转换的情况下实例化 std::basic_ifstream<unsigned char>
和 read
。但是,这样做时,您可能需要实现自定义 std::char_traits
-- 因为 C++ 标准不要求使用 signed
或 unsigned
字符类型(例如 std::char_traits<unsigned char>
}} 不保证有效)
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