golang 结构体 字节对齐是怎么样的用golang解析二进制协议时 , 其实没必要管结构体的字段的对齐规则,何况语言规范也没有规定如何对齐,也就是没有规则 。用encoding/binary.Read函数直接读入struct里就行,struct就像c那样写
type Data struct {
Size, MsgType uint16
Sequence uint32
// ...
}
golang编译器加不加padding,Read都能正常工作,runtime知道Data的布局的,不像C直接做cast所以要知道怎样对齐 。
用unsafe.Alignof可以知道每个field的对齐长度,但没必要用到 。
package main
/*
#include stdint.h
#pragma pack(push, 1)
typedef struct {
【go语言怎么输出数字对齐 go语言range】 uint16_t size;
uint16_t msgtype;
uint32_t sequnce;
uint8_t data1;
uint32_t data2;
uint16_t data3;
} mydata;
#pragma pack(pop)
mydata foo = {
1, 2, 3, 4, 5, 6,
};
int size() {
return sizeof(mydata);
}
*/
import "C"
import (
"bytes"
"encoding/binary"
"fmt"
"log"
"unsafe"
)
func main() {
bs := C.GoBytes(unsafe.Pointer(C.foo), C.size())
fmt.Printf("len %d data %v\n", len(bs), bs)
var data struct {
Size, Msytype uint16
Sequenceuint32
Data1uint8
Data2uint32
Data3uint16
}
err := binary.Read(bytes.NewReader(bs), binary.LittleEndian, data)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("%v\n", data) // {1 2 3 4 5 6}
buf := new(bytes.Buffer)
binary.Write(buf, binary.BigEndian, data)
fmt.Printf("%d %v\n", buf.Len(), buf.Bytes()) // 15 [0 1 0 2 0 0 0 3 4 0 0 0 5 0 6]
}
Go语言输出打印--排坑一.几种公共方法
1)Print:输出到控制台(不接受任何格式化,它等价于对每一个操作数都应用 %v)
print 在golang中 是属于输出到标准错误流中并打印,官方不建议写程序时候用它 。可以再debug时候用
2)Println: 输出到控制台并换行
3)Printf : 只可以打印出格式化的字符串 。只可以直接输出字符串类型的变量(不可以输出整形变量和整形等)
4)Sprintf:格式化并返回一个字符串而不带任何输出
5)Fprintf:来格式化并输出到 io.Writers 而不是 os.Stdout
二.带占位符输出--网址:
和python差不多的道理 , 这里简单补充
v值的默认格式
%+v添加字段名(如结构体)
%#v相应值的Go语法表示
%T相应值的类型的Go语法表示
%%字面上的百分号,并非值的占位符
%c相应Unicode码点所表示的字符
%x十六进制表示,字母形式为小写 a-f
%X十六进制表示,字母形式为大写 A-F
%UUnicode格式:U+1234,等同于 "U+%04X"
Go语言中恰到好处的内存对齐 在开始之前,希望你计算一下Part1共占用的大小是多少呢?
输出结果:
这么一算 , Part1这一个结构体的占用内存大小为 1+4+1+8+1 = 15 个字节 。相信有的小伙伴是这么算的,看上去也没什么毛病
真实情况是怎么样的呢?我们实际调用看看,如下:
输出结果:
最终输出为占用 32 个字节 。这与前面所预期的结果完全不一样 。这充分地说明了先前的计算方式是错误的 。为什么呢?
在这里要提到 “内存对齐” 这一概念,才能够用正确的姿势去计算 , 接下来我们详细的讲讲它是什么
有的小伙伴可能会认为内存读取,就是一个简单的字节数组摆放
上图表示一个坑一个萝卜的内存读取方式 。但实际上 CPU 并不会以一个一个字节去读取和写入内存 。相反 CPU 读取内存是 一块一块读取 的,块的大小可以为 2、4、6、8、16 字节等大小 。块大小我们称其为 内存访问粒度。如下图:
在样例中,假设访问粒度为 4 。CPU 是以每 4 个字节大小的访问粒度去读取和写入内存的 。这才是正确的姿势
另外作为一个工程师 , 你也很有必要学习这块知识点哦 :)
在上图中,假设从 Index 1 开始读取,将会出现很崩溃的问题 。因为它的内存访问边界是不对齐的 。因此 CPU 会做一些额外的处理工作 。如下:
从上述流程可得出 , 不做 “内存对齐” 是一件有点 "麻烦" 的事 。因为它会增加许多耗费时间的动作
而假设做了内存对齐,从 Index 0 开始读取 4 个字节,只需要读取一次,也不需要额外的运算 。这显然高效很多,是标准的 空间换时间 做法
在不同平台上的编译器都有自己默认的 “对齐系数” , 可通过预编译命令#pragma pack(n)进行变更,n 就是代指 “对齐系数” 。一般来讲,我们常用的平台的系数如下:
另外要注意,不同硬件平台占用的大小和对齐值都可能是不一样的 。因此本文的值不是唯一的,调试的时候需按本机的实际情况考虑
输出结果:
在 Go 中可以调用unsafe.Alignof来返回相应类型的对齐系数 。通过观察输出结果 , 可得知基本都是2^n ,最大也不会超过 8 。这是因为我手提(64 位)编译器默认对齐系数是 8,因此最大值不会超过这个数
在上小节中,提到了结构体中的成员变量要做字节对齐 。那么想当然身为最终结果的结构体,也是需要做字节对齐的
接下来我们一起分析一下 , “它” 到底经历了些什么,影响了 “预期” 结果
在每个成员变量进行对齐后,根据规则 2,整个结构体本身也要进行字节对齐,因为可发现它可能并不是2^n , 不是偶数倍 。显然不符合对齐的规则
根据规则 2,可得出对齐值为 8 。现在的偏移量为 25,不是 8 的整倍数 。因此确定偏移量为 32 。对结构体进行对齐
Part1 内存布局:axxx|bbbb|cxxx|xxxx|dddd|dddd|exxx|xxxx
通过本节的分析,可得知先前的 “推算” 为什么错误?
是因为实际内存管理并非 “一个萝卜一个坑” 的思想 。而是一块一块 。通过空间换时间(效率)的思想来完成这块读取、写入 。另外也需要兼顾不同平台的内存操作情况
在上一小节,可得知根据成员变量的类型不同,其结构体的内存会产生对齐等动作 。那假设字段顺序不同,会不会有什么变化呢?我们一起来试试吧 :-)
输出结果:
通过结果可以惊喜的发现,只是 “简单” 对成员变量的字段顺序进行改变,就改变了结构体占用大小
接下来我们一起剖析一下Part2,看看它的内部到底和上一位之间有什么区别 , 才导致了这样的结果?
符合规则 2,不需要额外对齐
Part2 内存布局:ecax|bbbb|dddd|dddd
通过对比Part1和Part2的内存布局,你会发现两者有很大的不同 。如下:
仔细一看 , Part1存在许多 Padding 。显然它占据了不少空间,那么 Padding 是怎么出现的呢?
通过本文的介绍,可得知是由于不同类型导致需要进行字节对齐,以此保证内存的访问边界
那么也不难理解,为什么 调整结构体内成员变量的字段顺序 就能达到缩小结构体占用大小的疑问了,是因为巧妙地减少了 Padding 的存在 。让它们更 “紧凑” 了 。这一点对于加深 Go 的内存布局印象和大对象的优化非常有帮
基础知识 - Golang 中的格式化输入输出 【格式化输出】
// 格式化输出go语言怎么输出数字对齐:将 arg 列表中的 arg 转换为字符串输出
// 使用动词 v 格式化 arg 列表go语言怎么输出数字对齐 , 非字符串元素之间添加空格
Print(arg列表)
// 使用动词 v 格式化 arg 列表go语言怎么输出数字对齐,所有元素之间添加空格go语言怎么输出数字对齐 , 结尾添加换行符
Println(arg列表)
// 使用格式字符串格式化 arg 列表
Printf(格式字符串, arg列表)
// Print 类函数会返回已处理的 arg 数量和遇到的错误信息 。
【格式字符串】
格式字符串由普通字符和占位符组成go语言怎么输出数字对齐 , 例如:
"abc%+ #8.3[3]vdef"
其中 abc 和 def 是普通字符,其它部分是占位符,占位符以 % 开头(注:%% 将被转义为一个普通的 % 符号 , 这个不算开头) , 以动词结尾,格式如下:
%[旗标][宽度][.精度][arg索引]动词
方括号中的内容可以省略 。
【旗标】
旗标有以下几种:
空格:对于数值类型的正数,保留一个空白的符号位(其它用法在动词部分说明) 。
0:用 0 进行宽度填充而不用空格,对于数值类型,符号将被移到所有 0 的前面 。
其中 "0" 和 "-" 不能同时使用,优先使用 "-" 而忽略 "0" 。
【宽度和精度】
“宽度”和“精度”都可以写成以下三种形式:
数值 | * | arg索引*
其中“数值”表示使用指定的数值作为宽度值或精度值,“ ”表示使用当前正在处理的 arg 的值作为宽度值或精度值 , 如果这样的话,要格式化的 arg 将自动跳转到下一个 。“arg索引 ”表示使用指定 arg 的值作为宽度值或精度值 , 如果这样的话 , 要格式化的 arg 将自动跳转到指定 arg 的下一个 。
宽度值:用于设置最小宽度 。
精度值:对于浮点型,用于控制小数位数,对于字符串或字节数组,用于控制字符数量(不是字节数量) 。
对于浮点型而言,动词 g/G 的精度值比较特殊,在适当的情况下,g/G 会设置总有效数字,而不是小数位数 。
【arg 索引】
“arg索引”由中括号和 arg 序号组成(就像上面示例中的 [3]),用于指定当前要处理的 arg 的序号,序号从 1 开始:
'[' + arg序号 + ']'
【动词】
“动词”不能省略,不同的数据类型支持的动词不一样 。
[通用动词]
v:默认格式,不同类型的默认格式如下:
布尔型:t
整 型:d
浮点型:g
复数型:g
字符串:s
通 道:p
指 针:p
无符号整型:x
T:输出 arg 的类型而不是值(使用 Go 语法格式) 。
[布尔型]
t:输出 true 或 false 字符串 。
[整型]
b/o/d:输出 2/8/10 进制格式
x/X:输出 16 进制格式(小写/大写)
c:输出数值所表示的 Unicode 字符
q:输出数值所表示的 Unicode 字符(带单引号) 。对于无法显示的字符,将输出其转义字符 。
U:输出 Unicode 码点(例如 U+1234,等同于字符串 "U+%04X" 的显示结果)
对于 o/x/X:
如果使用 "#" 旗标,则会添加前导 0 或 0x 。
对于 U:
如果使用 "#" 旗标,则会在 Unicode 码点后面添加相应的 '字符'(前提是该字符必须可显示)
[浮点型和复数型]
b:科学计数法(以 2为底)
e/E:科学计数法(以 10 为底,小写 e/大写 E)
f/F:普通小数格式(两者无区别)
g/G:大指数(指数 = 6)使用 %e/%E , 其它情况使用 %f/%F
[字符串或字节切片]
s:普通字符串
q:双引号引起来的 Go 语法字符串
x/X:十六进制编码(小写/大写,以字节为元素进行编码,而不是字符)
对于 q:
如果使用了 "+" 旗标,则将所有非 ASCII 字符都进行转义处理 。
如果使用了 "#" 旗标,则输出反引号引起来的字符串(前提是
字符串中不包含任何制表符以外的控制字符,否则忽略 # 旗标)
对于 x/X:
如果使用了 " " 旗标,则在每个元素之间添加空格 。
如果使用了 "#" 旗标,则在十六进制格式之前添加 0x 前缀 。
[指针类型]
p :带 0x 前缀的十六进制地址值 。
[符合类型]
复合类型将使用不同的格式输出 , 格式如下:
结 构 体:{字段1 字段2 ...}
数组或切片:[元素0 元素1 ...]
映 射:map[键1:值1 键2:值2 ...]
指向符合元素的指针:{}, [], map[]
复合类型本身没有动词,动词将应用到复合类型的元素上 。
结构体可以使用 "+v" 同时输出字段名 。
【注意】
1、如果 arg 是一个反射值 , 则该 arg 将被它所持有的具体值所取代 。
2、如果 arg 实现了 Formatter 接口,将调用它的 Format 方法完成格式化 。
3、如果 v 动词使用了 # 旗标(%#v),并且 arg 实现了 GoStringer 接口,将调用它的 GoString 方法完成格式化 。
如果格式化操作指定了字符串相关的动词(比如 %s、%q、%v、%x、%X) , 接下来的两条规则将适用:
4 。如果 arg 实现了 error 接口,将调用它的 Error 方法完成格式化 。
5 。如果 arg 实现了 string 接口,将调用它的 String 方法完成格式化 。
在实现格式化相关接口的时候 , 要避免无限递归的情况,比如:
type X string
func (x X) String() string {
return Sprintf("%s", x)
}
在格式化之前 , 要先转换数据类型 , 这样就可以避免无限递归:
func (x X) String() string {
return Sprintf("%s", string(x))
}
无限递归也可能发生在自引用数据类型上面,比如一个切片的元素引用了切片自身 。这种情况比较罕见,比如:
a := make([]interface{}, 1)
a[0] = a
fmt.Println(a)
【格式化输入】
// 格式化输入:从输入端读取字符串(以空白分隔的值的序列),
// 并解析为具体的值存入相应的 arg 中,arg 必须是变量地址 。
// 字符串中的连续空白视为单个空白,换行符根据不同情况处理 。
// \r\n 被当做 \n 处理 。
// 以动词 v 解析字符串,换行视为空白
Scan(arg列表)
// 以动词 v 解析字符串,换行结束解析
Scanln(arg列表)
// 根据格式字符串中指定的格式解析字符串
// 格式字符串中的换行符必须和输入端的换行符相匹配 。
Scanf(格式字符串, arg列表)
// Scan 类函数会返回已处理的 arg 数量和遇到的错误信息 。
【格式字符串】
格式字符串类似于 Printf 中的格式字符串,但下面的动词和旗标例外:
p:无效
T:无效
e/E/f/F/g/G:功能相同,都是扫描浮点数或复数
s/v:对字符串而言,扫描一个被空白分隔的子串
对于整型 arg 而言,v 动词可以扫描带有前导 0 或 0x 的八进制或十六进制数值 。
宽度被用来指定最大扫描宽度(不会跨越空格),精度不被支持 。
如果 arg 实现了 Scanner 接口,将调用它的 Scan 方法扫描相应数据 。只有基础类型和实现了 Scanner 接口的类型可以使用 Scan 类方法进行扫描 。
【注意】
连续调用 FScan 可能会丢失数据,因为 FScan 中使用了 UnreadRune 对读取的数据进行撤销,而参数 io.Reader 只有 Read 方法,不支持撤销 。比如:
关于go语言怎么输出数字对齐和go语言range的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站 。
推荐阅读
- 首批鸿蒙升级名单,首批升级鸿蒙系统名单
- erp系统软件测试文档,erp软件测试心得
- 高速公路路面模拟沙盘游戏,模拟高速的游戏
- HTML5将多张图片整体放大,html5图片全屏
- projquerypdf文件大小,pdf文件的大小
- 支付宝小程序硬件软件,支付宝应用小程序
- 视频号转发的直播封面,视频号发出来的封面怎么改
- 代理推广平台哪个好做,代理推广平台哪个好做一点
- oracle8i导出详细步骤,oracle 导出数据库