[讨论] 如何将一个结构体的 buffer 数据，拷贝到另一个结构体的实例中

[Gorvery]

背景

我有一个静态库 A ，提供的头文件中有 public 的结构体和方法接口，以供别人调用

namespace api {

struct MyStruct {
    std::string text;
    int text_length;
};

std::string getStructInfo(const MyStruct &struct);

}

另一个静态库 B ，依赖了静态库 A ，其源码内实例化了一个 MyStruct 结构体对象，并调用了 getStructSize 方法获取了结果

静态库 A 和静态库 B 均以 二进制.a 形式集成到工程 App 中使用

问题

某一天，静态库 A 中的头文件 MyStruct 定义发生变化:

struct MyStruct {
    int text_length;
    float score;
    std::string full_text;
};

我想在不重新构建静态库 B ，保持 MyStruct 命名不变，使用新定义的情况下，通过指针偏移或二进制适配手段，使静态库 B 内的代码逻辑能正常运行，应该如何进行处理？

我的想法是，由于 getStructSize 的参数是引用，所以打算通过上测算出老的结构体定义的大小，然后 memcpy 对应长度的 buffer 到一个和原结构体定义完全一致，但命名空间不一致的的结构体中，随后进行提取：

第一步：定义一个结构体，和原来的 MyStruct 完全一致，但通过命名空间隔离:

namespace old {

struct MyStruct {
    std::string text;
    int text_length;
};

}

第二步：在 getStructInfo 内部，进行转换

int getStructInfo(const MyStruct &struct) {
    size_t old_size = sizeof(old::MyStruct);
    old::MyStruct old_struct;
    memcpy(&old_struct, &struct, old_size);

    printf("old struct text:%s", old_struct.text.c_str());
    ……
}

总觉得这个方法是可以的，但实际操作的过程中就不行，无法获得 text 的值，这是为什么呢？求大神赐教下

补充信息：iOS 系统，arm64 架构

更新下为什么选择用这么不可靠的方式来解决问题的原因，是因为屎山代码，还有有另外一个静态库 C 依赖了新的结构体定义，如果结构体定义修改回滚或者再封装一层，需要修改的地方更多。静态库 C 和静态库 B 同样都是不可重新构建了。

假如 memcpy 的方式不可实现，可以通过指针偏移读取其中的一两个关键值吗？
或者通过二进制修改的方式，修改掉静态库 B 中的符号，用一个新的 namespace 进行隔离，然后在静态库 A 中补充上这个新的 namespace 隔离后的定义，这个可以么？

[nagisaushio]

你成员顺序变了啊

[ysc3839]

memcpy 是原样拷贝其中的值，MyStruct 和 old::MyStruct 的内存结构都不一样，原样拷贝还是不一样的，并不能进行转换，当然是不行的。
这个例子最大的问题还不是转换，而是没办法得知外部传进来的是新的还是旧的。

这种情况的正确做法是，结构体开头用一个字段保存结构体大小，然后当结构体发生改变时，要确保与之前版本的大小都不一样，这样就可以通过大小来区分不同版本了。
```
#include <cstdio>

struct MyStruct_V1 {
size_t size;
int a;
float b;
};

struct MyStruct_V2 {
size_t size;
float b;
int a;
double c;
};

void PrintMyStruct(const void* p) {
auto size = *reinterpret_cast<const size_t*>(p);
if (size == sizeof(MyStruct_V1)) {
auto structV1 = reinterpret_cast<const MyStruct_V1*>(p);
printf("MyStruct_V1: a=%d b=%f\n", structV1->a, structV1->b);
} else if (size == sizeof(MyStruct_V2)) {
auto structV2 = reinterpret_cast<const MyStruct_V2*>(p);
printf("MyStruct_V2: b=%f a=%d c=%f\n", structV2->b, structV2->a, structV2->c);
}
}

int main() {
MyStruct_V1 structV1 = {
sizeof(structV1),
233,
466,
};
PrintMyStruct(reinterpret_cast<void*>(&structV1));
MyStruct_V2 structV2 = {
sizeof(structV2),
233,
466,
699,
};
PrintMyStruct(reinterpret_cast<void*>(&structV2));
}
```

[levelworm]

memcpy 是按照内存来拷贝，他不管你结构是什么样子的。

[8620]

虽然理论上通过偏移能获得更改后的结构体中原来元素的位置，但是一来 B 编译时知晓的结构和内部元素已经发生了一定的改变，二来在 C++进行基本的内存操作，尤其是对一个类的实体进行，本身就是一种比较危险的行为。如果编译 B 真的那么麻烦，A 的更改不如回滚。

[binsys]

上 protobuf 吧，解决你的需求。

[CapNemo]

把 A 中的 score 声明在最后一个就行了

[diivL]

你这是在自己给自己埋坑. 最好重新构建 B, 要么再封装一层 A.

[zzzyk]

两个结构体前面的成员类型保持一致。

[yolee599]

要在结构体后面加，但是也要考虑对齐和 padding

[leonshaw]

这样 memcpy 就算能读，string 不会被析构掉吗？

[Skifary]

搞这么复杂会埋一堆坑，如果 B 无法重新编译，A 和 app 可以，为什么不在 A 里面重新定一个新结构包含原有结构？

[StarsunYzL]

1 、简单点可以学微软 Win32 SDK ，结构第一个成员是结构大小，要求使用结构的人必须初始化这个成员，你的接口内通过这个成员的数值大小来判断结构是新是旧，缺点是新增结构成员只能加在结构最末尾：
```cpp
struct OldMyStruct {
uint32_t struct_size;
int a;
};

struct MyStruct {
uint32_t struct_size;
int a;
int new_a;
};

int getStructInfo(const MyStruct &struct) {
if (struct.struct_size == sizeof(OldMyStruct)) {
struct.a; // 只访问旧结构成员
} else if (struct.struct_size == sizeof(MyStruct)) {
struct.new_a; // 访问新结构成员
} else {
// 错误，未正确初始化结构
}
}

// 使用者
MyStruct my_struct;
my_struct.struct_size = sizeof(my_struct);
getStructInfo(my_struct);
```

2 、该说不说，std::string 这种动态分配内存的结构成员，memcpy 拷贝 MyStruct 结构是不行的

[MoYi123]

要 std::is_trivially_copyable_v 的 struct 才能 memcpy, 更别说你这是 2 个不同的 struct 了.

[Gorvery]

@nagisaushio 成员顺序是变了，但是我定义了一个 old::Struct 和原结构体是一致的了

[Gorvery]

@ysc3839 嗯嗯，我大概理解你说的。
但我的 old::Struct 和原来的 Struct 定义和内存布局是一样的，函数方法传入的类型是引用类型，取地址符后，和你例子中的指针类型不是一样的了吗😂

我现在有办法区分是使用新的结构体传参调用的这个方法，还是老的

[Gorvery]

@8620 因为还有另外一个静态库 C 依赖了新的结构体定义，如果结构体回滚，这个影响更大。静态库 C 也是不可重新构建了

[mightybruce]

成员顺序变了是不可以 copy 的， 内存对齐和指针寻找每个成员的地址都不一样了。
另外用静态库的方式导出，不要使用任何 stl 容器相关的类型，string 这种肯定是不如 char 数组的或 wchar 数组的

[Gorvery]

@diivL 哎，屎山工程，无法重新构建 B 了

[Gorvery]

@leonshaw string 真实值都很短，就两三个字符，理论上编译器优化的时候，用栈上的 3 字节空间就够存了，我理解算值拷贝？

[Gorvery]

@Skifary 因为屎山工程，还有另外一个静态库 C 依赖了新的结构体定义，如果结构体回滚或者再封装一层，这个影响更大。静态库 C 也是不可重新构建了

[thevita]

怎么会 A/B 的共同依赖有变更了, A/B 中只变更其中一个，这不是给自己找不痛快么

不要纠结于 什么 新 Struct / 老 Struct ， 就一个问题, A/B 的依赖关系怎么处理

1) 保持依赖关系, 那就更新 B ，（这也交给你的构建系统去更新啊，又不耽误你自己）
2) 拆掉依赖关系, 通过一些其他约定/API ， 拆掉 A/B 间的依赖关系

如果是那种 这个 .a 没源码有不可控的情况，这种模块也应该再包一层把它隔离掉

[Gorvery]

@StarsunYzL 如果不拷贝，只做指针偏移应该怎么处理，我只要能读到里面的一两个成员属性的值就可以了

[Gorvery]

@MoYi123 求问，不考虑 copy 的情况通过指针偏移能做吗

[greycell]

以为这样做省事，其实是浪费时间

[Gorvery]

@mightybruce 假如我可以区分是新老定义调用的这个方法，不考虑 copy 的情况可以通过指针偏移手段，读到使用老定义调用函数时，传入结构体中的部分属性么

[Gorvery]

@thevita 还有另外一个静态库 C 依赖了新的结构体定义，如果结构体回滚或者再封装一层，这个影响更大。静态库 C 也是不可重新构建了

[Skifary]

@Gorvery 可以通过指针偏移的方式做到，但是这种方式要严格保证结构体成员顺序。

int getStructInfo(const MyStruct& s)
{
auto sizeOfInt = sizeof(int);
auto sizeOfFloat = sizeof(float);

char* pointer = (char*)&s;

old::MyStruct old;
old.text_length = *((int*)(pointer));
old.text = *((std::string*)(pointer + sizeOfInt + sizeOfFloat));

return 0;
}

[jones2000]

结构体里面定义好，数据版本号， 不同的版本号，拷贝不同的大小。

[leonshaw]

直接 reinterpret_cast 成老 struct 的指针

[txhwind]

工厂方法虚基类应该是 best practice 了，不过不知道屎山代码好不好改

[Gorvery]

@Skifary 不知道为啥我这边试了不好使，看汇编和逆向后的代码感觉没问题，也通过 offsetof 函数动态计算偏移了，还是取不到数据。😭

[Gorvery]

@leonshaw 这个方法我也试了，不行……我也不知道为啥

[leonshaw]

@Gorvery 那考虑是不是标准库实现或者 ABI 不一致了

[Skifary]

@Gorvery 试过 msvc 那段函数是可以用的，这里还有一个 online 的版本用的 g++ https://wandbox.org/permlink/9VbIO1IZ4gV9Vzkb

[sampeng]

这种东西重构静态库 B 是最优解。并且暴露出的不是 struct ，而是接口的方法是最优解。。。把所有不对的地方都重构一遍。

从工程的角度来说，个人建议。。别这么干拷贝内存的事。不然就是下一个接手的人跳脚骂人。因为这就是副作用，也就是在偷偷摸摸的干了一些外部不知道的事。

[daimen]

变量申明顺序一致，对齐规则一致，编译环境一致，应该是可以的

[shapper]

B 要重新编译，B 中 A 的结构和符号还是之前没变化的原型，现在新 A 虽然变化了。假设 B 的结构跟着变为新 A 的，B 里原来的位置肯定 corrupt ，后面一连串的 corrup 。要想更新快改动态链接