如何将 []byte 转换为 [8]uint8

Question

我需要填充一个具有 type 成员的结构[8]uint8。这需要用初始化为长度 8 的类型的字节数组填充。[]byte简单的方法不起作用：Data:   [8]uint8(RequestFrame(0x180, r)),给cannot convert .. (type []byte) to type [8]uint8由于这两个数组在结构上是相同的，如果这可以通过转换/赋值而不是复制来完成，那会很好吗？

Answer 1

背景

您的“简单方法”的问题在于 slice （任何类型）是struct由一个指针和两个整数组成的类型值；指针包含底层（后备）数据数组的地址，整数包含为该切片返回的内容len()和内置函数。cap()

换句话说，切片是数组的一种视图。

然后，在 Go 中，没有类型转换的概念；只有类型转换，并且这些转换可能只发生在具有相同底层表示的类型之间。

由于切片和数组可能不具有相同的底层表示（数组实际上是一个连续的内存块，其大小足以包含所有数组元素），您所谓的类型转换可能不合法。

可能的解决方案

有两种可能的解决方案。

最简单的方法是将数据从切片的支持数组复制到新分配的数组中：

var (

    src = []byte{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

    dst [8]uint8

)

copy(dst[:], src[:8])

请注意，切片和数组类型之间存在固有差异：数组类型对其元素的类型及其长度（即长度是类型的一部分）进行编码，而切片类型仅对其元素的类型进行编码元素（并且在运行时可以是任意长度）。

这意味着您可能需要在进行此类复制之前进行检查，以确保源切片恰好具有 8 个元素，即len(src) == len(dst).

这个不变量可能会被其他一些代码强制执行，但我想我会提前警告你：如果src少于 8 个元素，src[:8]表达式将在运行时出现 panic，如果包含更多，那么就会有是否复制的问题只是其中的前 8 个正是所需要的。

第二种方法（诚然比较混乱）是重新使用切片的底层数组：

import "unsafe"

var (

    src    = []byte{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

    dstPtr *[8]uint8

)

if len(src) != len(*dstPtr) {

    panic("boom")

}

dstPtr = (*[8]uint8)(unsafe.Pointer(&src[0]))

在这里，我们刚刚获取了切片底层数组中包含的第一个元素的地址，并执行了“脏”两阶段类型转换，使获得的指针成为类型——即“数组的地址*[8]uint8” 8uint8秒”。

注意两个注意事项：

结果指针现在指向与原始切片相同的内存块。这意味着现在可以通过切片和我们获得的指针来改变该内存。

一旦您决定将数组的数据分配给类型的变量[8]uint8（并将其作为参数传递给该类型的函数参数），您将取消引用该指针（如 with *dstPtr），并且此时 数组的数据将被复制。

我特别提到这一点，因为人们经常诉诸像这样的 hack 来精确地将支持阵列从切片中拉出，以试图不复制内存。

长话短说

复制数据（在假设验证 len(src) == len(dst)不变保持之后）。

复制 8 个字节很快（在典型的 64 位 CPU 上，这将是一条MOV指令，最多两条），代码也很简单。

只有当你真的需要优化一些关键的热路径时，才使用第二种解决方案。在这种情况下，对解决方案进行广泛注释并注意不要意外取消引用您的指针。

¹ 此规则有明显的例外情况：

A[]byte可以类型转换为string，反之亦然。

Astring可以类型转换为[]rune，反之亦然。

Anint是类型可转换的string（但由于 Go 1.15go vet 给出了关于它的警告，并且将来可能会禁止此功能）。

Answer 2

您可以使用 非常简单地将切片的内容复制byte到数组中，如下所示：uint8copy

package main

import (

    "fmt"

)

func main() {

    slice := []byte{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

    array := [8]uint8{}

    copy(array[:], slice)

    fmt.Println(array)

}

产出

[1 2 3 4 5 6 7 8]

在操场上试试吧。

但请问您为什么要使用数组？通常最好只使用切片，除非你有充分的理由。

Answer 3

从 Go 1.17 开始，您可以直接使用类型转换，从切片到数组指针：

    a := make([]byte, 8)

    b := (*[8]uint8)(a) // b is pointer to [8]uint8

您可以取消引用以获得非指针[8]uint8类型。

    a := make([]byte, 8)

    b := *(*[8]uint8)(a) // b is [8]uint8

笔记：

与 不同copy，转换方法不会产生额外分配（不是您的分配，也不可能由 分配copy），因为它只是生成一个指向现有后备数组的指针。尽管取消引用数组指针会生成一个副本。

如果数组的长度大于切片的长度，则转换会出现混乱

a := make([]byte, 5)

b := (*[10]byte)(a) // panics

指针指向切片的底层数组，因此通过索引可以看到相同的值：

    a := []byte{0xa1, 0xa2}

    b := (*[2]uint8)(a)

    fmt.Printf("%x\n", a[0]) // a1

    b[0] = 0xff

    fmt.Printf("%x\n", a[0]) // ff

您可以将 from 转换byte为uint8，包括从它们派生的类型文字，因为 byte 是uint8 的别名（等同于）。