bytes-cast

安全地将 &[u8] 字节重新解释为自定义结构体，不进行复制，以高效地读取结构化二进制数据。

致谢

此软件包包含来自 https://github.com/Lokathor/bytemuck 的代码。

问题陈述

当从磁盘读取给定格式的文件时，“传统”的解析技术，如使用 nom 软件包，通常涉及在内存中创建不同的数据结构，这可能导致分配和复制代价昂贵。

对于适合此方法的二进制格式，在内存中有一个与磁盘上相同的字节缓冲区可能更高效，可能由内核直接内存映射，并且只需按需访问其部分。但完全使用手动索引或指针操作可能会出错。

通过定义内存布局与二进制格式匹配的 struct，然后将指针转换为操作引用、数组或这些结构体的切片，我们可以让编译器执行大多数偏移量计算，并拥有更易读的代码。

问题和检查

• 一些 Rust 类型具有有效性约束，并且不能从任意字节进行转换。例如，创建一个内存中值为非 0_u8 或 1_u8 的 bool 是未定义行为。类似地，对于 enum 也是如此。

• 当类型的 align_of 大于一时，在不是对齐倍数的地址访问该类型的值是未定义行为。对齐还可以导致结构体具有填充，使得字段偏移量不是我们所期望的。相反，我们可以创建辅助类型，例如包装 [u8; 4] 并将其转换为 u32。

• 用于存储或传输的二进制格式通常强制要求使用小端或大端。辅助类型还可以处理从 CPU 的本地端序到端序的转换。

• 默认情况下，Rust编译器可以选择重新排列结构体字段（以减少填充）。这又可能导致字段偏移量不是我们所期望的。可以通过给结构体添加#[repr(C)]或#[repr(transparent)]来禁用此功能。