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Tetsy SCALE Codec
Rust 对 Tetsy Tetcore 框架中使用的类型实现的 SCALE(简单连接聚合小端)数据格式。
SCALE 是一种轻量级格式,它允许编码(和解码),这使得它非常适合资源受限的执行环境,如区块链运行时和低功耗、低内存设备。
需要注意的是,编码上下文(对类型和数据结构外观的了解)需要在编码和解码端分别单独知道。编码的数据不包含此上下文信息。
要更好地理解不同类型的编码方式,请查看 Tetcore 文档网站上的 低级数据格式概述页面。
实现
该编解码器使用以下特质实现:
编码
Encode
特质用于将数据编码为 SCALE 格式。 Encode
特质包含以下函数:
size_hint(&self) -> usize
:获取编码数据所需的容量(以字节为单位)。这是为了避免对编码所需内存的重复分配。这可以是一个估计值,不需要是确切的数字。如果大小未知,甚至没有合适的最大值,则可以从特质实现中省略此函数。这需要是一个低成本的运算,因此不应涉及迭代等操作。encode_to<T: Output>(&self, dest: &mut T)
: 将值编码并附加到目标缓冲区。encode(&self) -> Vec<u8>
: 将类型数据编码并返回一个切片。using_encoded<R, F: FnOnce(&[u8]) -> R>(&self, f: F) -> R
: 将类型数据编码并执行一个闭包在编码的值上。返回执行闭包的结果。
注意:实现应覆盖using_encoded
用于值类型,以及encode_to
用于分配类型。size_hint
应尽可能实现所有类型。包装类型应覆盖所有方法。
解码
Decode
特质用于将编码数据反序列化/解码到相应的类型。
fn decode<I: Input>(value: &mut I) -> Result<Self, Error>
: 尝试将值从SCALE格式解码到调用类型。解码失败时返回一个Err
。
CompactAs
CompactAs
特质用于将自定义类型/结构体作为紧凑类型包装,这使它们在空间/内存效率上更加高效。紧凑编码的描述在这里。
encode_as(&self) -> &Self::
: 将类型(self)编码为紧凑类型。类型As
在相同的特质中定义,并且其实现应该是紧凑编码可用的。decode_from(_: Self::As) -> Result<Self, Error>
: 从紧凑编码可用的类型解码类型(self)。
HasCompact
如果实现了 HasCompact
trait,则表示相应的类型是一个可紧凑编码的类型。
EncodeLike
对于每个类型,需要手动实现 EncodeLike
trait。当使用 derive 时,它将自动为您完成。基本上,这个 trait 给您提供了将多个类型传递给一个函数的机会,这些类型都编码成相同的表示形式。
使用示例
以下是一些展示 codec 使用的示例。
简单类型
use tetsy_scale_codec::{Encode, Decode};
#[derive(Debug, PartialEq, Encode, Decode)]
enum EnumType {
#[codec(index = 15)]
A,
B(u32, u64),
C {
a: u32,
b: u64,
},
}
let a = EnumType::A;
let b = EnumType::B(1, 2);
let c = EnumType::C { a: 1, b: 2 };
a.using_encoded(|ref slice| {
assert_eq!(slice, &b"\x0f");
});
b.using_encoded(|ref slice| {
assert_eq!(slice, &b"\x01\x01\0\0\0\x02\0\0\0\0\0\0\0");
});
c.using_encoded(|ref slice| {
assert_eq!(slice, &b"\x02\x01\0\0\0\x02\0\0\0\0\0\0\0");
});
let mut da: &[u8] = b"\x0f";
assert_eq!(EnumType::decode(&mut da).ok(), Some(a));
let mut db: &[u8] = b"\x01\x01\0\0\0\x02\0\0\0\0\0\0\0";
assert_eq!(EnumType::decode(&mut db).ok(), Some(b));
let mut dc: &[u8] = b"\x02\x01\0\0\0\x02\0\0\0\0\0\0\0";
assert_eq!(EnumType::decode(&mut dc).ok(), Some(c));
let mut dz: &[u8] = &[0];
assert_eq!(EnumType::decode(&mut dz).ok(), None);
具有 HasCompact 的紧凑类型
use tetsy_scale_codec::{Encode, Decode, Compact, HasCompact};
#[derive(Debug, PartialEq, Encode, Decode)]
struct Test1CompactHasCompact<T: HasCompact> {
#[codec(compact)]
bar: T,
}
#[derive(Debug, PartialEq, Encode, Decode)]
struct Test1HasCompact<T: HasCompact> {
#[codec(encoded_as = "<T as HasCompact>::Type")]
bar: T,
}
let test_val: (u64, usize) = (0u64, 1usize);
let encoded = Test1HasCompact { bar: test_val.0 }.encode();
assert_eq!(encoded.len(), test_val.1);
assert_eq!(<Test1CompactHasCompact<u64>>::decode(&mut &encoded[..]).unwrap().bar, test_val.0);
具有 CompactAs 的类型
use serde_derive::{Serialize, Deserialize};
use tetsy_scale_codec::{Encode, Decode, Compact, HasCompact, CompactAs, Error};
#[cfg_attr(feature = "std", derive(Serialize, Deserialize, Debug))]
#[derive(PartialEq, Eq, Clone)]
struct StructHasCompact(u32);
impl CompactAs for StructHasCompact {
type As = u32;
fn encode_as(&self) -> &Self::As {
&12
}
fn decode_from(_: Self::As) -> Result<Self, Error> {
Ok(StructHasCompact(12))
}
}
impl From<Compact<StructHasCompact>> for StructHasCompact {
fn from(_: Compact<StructHasCompact>) -> Self {
StructHasCompact(12)
}
}
#[derive(Debug, PartialEq, Encode, Decode)]
enum TestGenericHasCompact<T> {
A {
#[codec(compact)] a: T
},
}
let a = TestGenericHasCompact::A::<StructHasCompact> {
a: StructHasCompact(12325678),
};
let encoded = a.encode();
assert_eq!(encoded.len(), 2);
Derive 属性
derive 实现支持以下属性
codec(dumb_trait_bound)
:此属性需要放在一个类型之上,其中一个 trait 应该为其实现。这将使确定要添加的 trait 约束的算法仅使用类型的类型参数。这在算法包括私有类型在公共接口中的情况下很有用。通过使用此属性,您应该不会再收到此错误/警告。codec(skip)
:需要放在字段或变体之上,并在编码/解码时跳过它。codec(compact)
:需要放在字段之上,并使该字段使用紧凑编码。(类型需要支持紧凑编码。)codec(encoded_as = "OtherType")
:需要放在字段之上,并使该字段使用OtherType
进行编码。codec(index = 0)
:需要放在枚举变体之上,以便在编码时使用给定的索引。默认情况下,索引从0
开始,以第一个变体为起点进行计数。
许可证:Apache-2.0
依赖项
~180–650KB
~15K SLoC