Проблема с использованием reinterpret_cast‹› в С++

Чтобы иметь возможность печатать массив символов и отличать его от строки с завершающим нулем, вам нужны другие определения operator<<:

template< size_t N >
std::ostream& operator<<( std::ostream& out, char (&array)[N] ) {
     for( size_t i = 0; i != N; ++i ) out << array[i];
     return out;
}

Вы правы насчет отсутствия нулевого терминатора. Причина, по которой он снова печатает «ur», заключается в том, что вы повторили заголовок-> третий вместо заголовка-> четвертый. Вместо «char[1]» почему бы просто не объявить эти переменные как «char»?

struct Header 
{
    char msgType;
    char filler;
    char third;
    char fourth;
};

Проблема не в reinterpret_cast (хотя использовать его — очень плохая идея), а в типах вещей в структуре. Они должны быть типа «char», а не типа «char[1]».

По моему опыту, использование #pragma pack вызывает головную боль — отчасти из-за того, что компилятор неправильно выталкивает, но также из-за того, что разработчики забывают вставить один заголовок. Одна такая ошибка, и структуры в конечном итоге определяются по-разному в зависимости от того, какие заголовки order включаются в единицу компиляции. Это кошмар отладки.

По этой причине я стараюсь не делать наложения памяти - вы не можете быть уверены, что ваша структура правильно выровнена с ожидаемыми данными. Вместо этого я создаю структуры (или классы), которые содержат данные из сообщения в «родном» формате C++. Например, вам не нужно определять поле «заполнитель», если оно существует только для целей выравнивания. И, возможно, более разумно, чтобы тип поля был int, чем char[4]. Как можно быстрее переводите поток данных в «родной» тип.

Предполагая, что вы хотите продолжать использовать наложенную структуру (что разумно, поскольку она позволяет избежать копирования в коде Алексея), вы можете заменить необработанные массивы символов оболочкой, подобной следующей:

template <int N> struct FixedStr {
    char v[N];
};

template <int N>
std::ostream& operator<<( std::ostream& out, FixedStr const &str) {
    char const *nul = (char const *)memchr(str.v, 0, N);
    int n = (nul == NULL) ? N : nul-str.v;
    out.write(str.v, n);
    return out;
}

Тогда ваши сгенерированные структуры будут выглядеть так:

struct Header 
{
    FixedStr<1> msgType;
    FixedStr<1> filler;
    FixedStr<1> third;
    FixedStr<40> forty;
};

и ваш существующий код должен работать нормально.

NB. вы можете добавить методы к FixedStr, если хотите (например, std::string FixedStr::toString()), просто не добавляйте виртуальные методы или наследование, и они будут нормально накладываться.