swift - Swift 中 'type punning' 的优雅方式是什么？

Question

用 Swift 编写，我有一个特定的需求，可能是类型双关的候选者。我正在从磁盘镜像中读取文件，它们存在于连续的 512 字节扇区中。文件以 Data 的形式从磁盘中脱离出来struct 很容易转换为字节数组和/或 512 字节 DataSlices无需复制。

到现在为止还挺好!一个文件可以快速表示为包含 512 UInt8 的数组集合。单位。但是，某些磁盘扇区(通常包含元数据)最好将其视为 256 UInt16项目。理想情况下，我希望能够以任何一种方式引用内存中的扇区，而无需进行任何复制。

现在，我正在采取一种简单的方法，将一个扇区(需要两个副本)复制到类似以下内容中:

struct Sector {
    let bytes: [UInt8]
    let words: [UInt16]
    . . .

init() {
    self.bytes = Array(repeating: 0, count: 512)
    self.words = Array(repeating: 0, count: 256)
    . . .

然后引用 sector.words或 sector.bytes取决于哪个合适。幸运的是， [UInt16]扇区比它们的字节等价物少得多，所以这并不太糟糕；并且任何给定的扇区都是一个或另一个，我不必担心更改 bytes不变 words (虽然这是等待发生的事故)。

我读到的所有内容都谴责双关语 [UInt8]和 [UInt16]数组和 Swift 的“不安全”内存函数有点吓人。我正在想办法让 .words在上面的结构体中占用与 .bytes相同的内存并希望得到一些建议。

我仍在研究这个..如果我发现有值(value)的东西，我会分享。

Answer 1

您正在寻找 https://stackoverflow.com/a/38024025/341994 中描述的技术.将数据保存在 Data 中，并根据需要将其作为 UInt8 或 UInt16 数组访问。 (实际上 Data 是一个 UInt8 数组，所以当你想把它看作一个 UInt16 数组时，你真的只需要做一些特殊的事情。)示例:

extension Data {
    init<T>(fromArray values: [T]) {
        self = values.withUnsafeBytes { Data($0) }
    }
    func toArray<T>(type: T.Type) -> [T] where T: ExpressibleByIntegerLiteral {
        var array = Array<T>(repeating: 0, count: self.count/MemoryLayout<T>.stride)
        _ = array.withUnsafeMutableBytes { copyBytes(to: $0) }
        return array
    }
}

let eights : [UInt8] = [1,2,3,4]
let data = Data(fromArray:eights)
let sixteens = data.toArray(type: UInt16.self)
print(sixteens) // 513, 1027

这是正确的答案，假设正确的字节序；

0b00000001是 1

0b00000010是 2

所以，假设低字节高字节:

0b0000001000000001是 513