通过网络、跨平台传递 std::variant 是否安全

Question

std::variant 是 union 的替代品。

但union可以通过网络安全地在另一个平台（不同的编译器或arch）接收。std::variant 可以这样做吗？

比如我有两台机器A和B。A是windows，MSVC 19.4。B 是 Linux、gcc（或其他编译器，例如 MSVC 17）。我在A（或B）下编译代码：

std::variant<int, double> v = 1; // holds int.
f.write(&v, sizeof(v));

B 可以使用以下代码从同一文件中读取正确的值吗？

std::variant<int, double> v;
f.read(&v, sizeof(v));

如果 std::variant 无法安全地通过网络传递。有图书馆提供吗？增强::变体？或者也许创建一个像 std::variant 一样的自定义实现？

Answer 1

一般来说，C++ 中的 union、variant 或许多其他类型都不能将内存转储到文件中然后安全地读取。

当跨多个平台（即硬件）传输数据时，许多因素都会导致传输不安全：

• 字节序（当今大多数机器，例如 x86 都是小字节序）
• 大小（int例如，您所指的类型在一个平台上可以是 4 字节，在另一平台上可以是 8 字节。）
• 一个字节有多少位（CHAR_BIT，通常为 8，当然这仅适用于少数神秘平台）
• 使用的浮点实现。（现在大多数硬件都使用IEEE-754 ，但 C++ 标准并不要求这样做）

因此，跨平台传输数据的唯一安全方法是使用标准化的中间数据格式，通常称为序列化。许多图书馆都可以帮助您。一些需要研究的是

• 增强序列化
• 谷物
• 原始缓冲区

如果问题更多地针对 的内存布局std::variant，则与std::variant任何其他std容器一样：内存布局是实现定义的。（这里的实现是指使用的标准库实现）。例如，某些标准库在 中进行小字符串优化std::string，它可以包含小字符串（例如，少于 32 个字符），而无需堆分配。有些则不然。因此，同一类型的内存布局存在很大差异。

因此，要么保证发送方和接收方具有相同的硬件和标准库实现，要么使用序列化库来确保到达的数据与您发送的数据相同。