注意: 该代码现已针对 Swift 5 (Xpre 10.2)更新。(可以在编辑历史记录中找到Swift 3和Swift4.2版本。)现在,可能还可以正确处理未对齐的数据。
如何Data
从价值中创造
从Swift 4.2开始,可以使用
let value = 42.13let data = withUnsafeBytes(of: value) { Data($0) }print(data as NSData) // <713d0ad7 a3104540>说明:
withUnsafeBytes(of: value)
使用覆盖该值原始字节的缓冲区指针来调用闭包。- 原始缓冲区指针是字节序列,因此
Data($0)
可以用来创建数据。
如何从中检索值 Data
从Swift
5开始,
withUnsafeBytes(_:)of会
Data使用
UnsafeMutableRawBufferPointer对字节的“未类型化”
来调用闭包。该
load(fromByteOffset:as:)方法从内存中读取值:
let data = Data([0x71, 0x3d, 0x0a, 0xd7, 0xa3, 0x10, 0x45, 0x40])let value = data.withUnsafeBytes { $0.load(as: Double.self)}print(value) // 42.13这种方法有一个问题:它要求内存针对该类型进行属性 对齐 (此处:对齐8字节地址)。但这不能保证,例如,如果数据是作为另一个
Data值的切片获得的。
因此, 将 字节 复制 到以下值更安全:
let data = Data([0x71, 0x3d, 0x0a, 0xd7, 0xa3, 0x10, 0x45, 0x40])var value = 0.0let bytesCopied = withUnsafeMutableBytes(of: &value, { data.copyBytes(to: $0)} )assert(bytesCopied == MemoryLayout.size(ofValue: value))print(value) // 42.13说明:
withUnsafeMutableBytes(of:_:)
使用一个覆盖值原始字节的可变缓冲区指针来调用闭包。- 所述
copyBytes(to:)
的方法DataProtocol
(到Data
符合)复制从数据到该缓冲器中的字节。
返回值
copyBytes()是复制的字节数。它等于目标缓冲区的大小,如果数据不包含足够的字节,则等于或小于目标缓冲区的大小。
通用解决方案#1
上面的转换现在可以很容易地实现为以下方法的通用方法
struct Data:
extension Data { init<T>(from value: T) { self = Swift.withUnsafeBytes(of: value) { Data($0) } } func to<T>(type: T.Type) -> T? where T: ExpressibleByIntegerLiteral { var value: T = 0 guard count >= MemoryLayout.size(ofValue: value) else { return nil } _ = Swift.withUnsafeMutableBytes(of: &value, { copyBytes(to: $0)} ) return value }}在此
T: ExpressibleByIntegerLiteral添加了约束,以便我们可以轻松地将值初始化为“零”
–这并不是真正的限制,因为无论如何该方法都可以与“特制”(整数和浮点)类型一起使用,请参见下文。
例:
let value = 42.13 // implicit Doublelet data = Data(from: value)print(data as NSData) // <713d0ad7 a3104540>if let roundtrip = data.to(type: Double.self) { print(roundtrip) // 42.13} else { print("not enough data")}同样,您可以在 数组 之间
Data来回转换:
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 }}例:
let value: [Int16] = [1, Int16.max, Int16.min]let data = Data(fromArray: value)print(data as NSData) // <0100ff7f 0080>let roundtrip = data.toArray(type: Int16.self)print(roundtrip) // [1, 32767, -32768]
通用解决方案2
上面的方法有一个缺点:它实际上仅适用于“平凡”类型,例如整数和浮点类型。“复杂”类型喜欢
Array
和
String具有指向基础存储的(隐藏)指针,并且不能仅通过复制结构本身来传递。它也不适用于引用类型,引用类型只是指向实际对象存储的指针。
所以解决这个问题,一个可以
定义一个协议,该协议定义了
Data
往返转换的方法:protocol DataConvertible {init?(data: Data)var data: Data { get }}
在协议扩展中将转换实现为默认方法:
extension DataConvertible where Self: ExpressibleByIntegerLiteral{init?(data: Data) { var value: Self = 0 guard data.count == MemoryLayout.size(ofValue: value) else { return nil } _ = withUnsafeMutableBytes(of: &value, { data.copyBytes(to: $0)} ) self = value}var data: Data { return withUnsafeBytes(of: self) { Data($0) }}}
我在这里选择了一个 失败的 初始化程序,该初始化程序检查提供的字节数是否与类型的大小匹配。
- 最后声明对所有可以安全转换的类型的一致性
Data
:extension Int : DataConvertible { }extension Float : DataConvertible { }
extension Double : DataConvertible { }
// add more types here …
这使转换更加优雅:
let value = 42.13let data = value.dataprint(data as NSData) // <713d0ad7 a3104540>if let roundtrip = Double(data: data) { print(roundtrip) // 42.13}第二种方法的优点是您不会无意间进行不安全的转换。缺点是您必须明确列出所有“安全”类型。
您还可以为需要非平凡转换的其他类型实现协议,例如:
extension String: DataConvertible { init?(data: Data) { self.init(data: data, encoding: .utf8) } var data: Data { // Note: a conversion to UTF-8 cannot fail. return Data(self.utf8) }}或以自己的类型实现转换方法以执行所需的任何操作,以便对值进行序列化和反序列化。
字节顺序
在上述方法中,没有字节顺序转换,数据始终以主机字节顺序进行。对于平台无关的表示形式(例如“大端”或“网络”字节顺序),请使用相应的整数属性。初始化程序。例如:
let value = 1000let data = value.bigEndian.dataprint(data as NSData) // <00000000 000003e8>if let roundtrip = Int(data: data) { print(Int(bigEndian: roundtrip)) // 1000}当然,这种转换通常也可以用通用转换方法来完成。



