亚洲在线久爱草,狠狠天天香蕉网,天天搞日日干久草,伊人亚洲日本欧美

為了賬號安全,請及時綁定郵箱和手機立即綁定
已解決430363個問題,去搜搜看,總會有你想問的

將 C++ 字節結構轉換/解析為 Go

將 C++ 字節結構轉換/解析為 Go

Go
森欄 2022-11-08 16:56:27
我在 Go 中讀取一些數據包,其中的字段是 C++ 數據類型。我嘗試解析數據,但我正在讀取垃圾值。這是一個小例子 - 特定數據類型的數據規格表在 C++ 中如下所示,struct CarTelemetryData{    uint16    m_speed;                          uint8     m_throttle;                       int8      m_steer;                          uint8     m_brake;                         uint8     m_clutch;                         int8      m_gear;                           uint16    m_engineRPM;                      uint8     m_drs;                            uint8     m_revLightsPercent;               uint16    m_brakesTemperature[4];           uint16    m_tyresSurfaceTemperature[4];     uint16    m_tyresInnerTemperature[4];       uint16    m_engineTemperature;              float     m_tyresPressure[4];           };以下是我在 Go 中定義的內容type CarTelemetryData struct {    Speed                   uint16    Throttle                uint8    Steer                   int8    Brake                   uint8    Clutch                  uint8    Gear                    int8    EngineRPM               uint16    DRS                     uint8    RevLightsPercent        uint8    BrakesTemperature       [4]uint16    TyresSurfaceTemperature [4]uint16    TyresInnerTemperature   [4]uint16    EngineTemperature       uint16    TyresPressure           [4]float32}對于實際的解組,我正在這樣做 -func decodePayload(dataStruct interface{}, payload []byte) {    dataReader := bytes.NewReader(payload[:])    binary.Read(dataReader, binary.LittleEndian, dataStruct)}payload := make([]byte, 2048)s.conn.ReadFromUDP(payload[:])telemetryData := &data.CarTelemetryData{}s.PacketsRcvd += 1decodePayload(telemetryData, payload)我懷疑這是因為數據類型不等效,并且在將字節讀入 Go 數據類型時存在一些轉換問題,而它們最初是作為 C++ 打包的。我該如何處理?注意:我無法控制發送的數據,這是由第三方服務發送的。
查看完整描述

1 回答

?
動漫人物

TA貢獻1815條經驗 獲得超10個贊

您面臨的問題與結構成員的對齊方式有關。您可以在此處閱讀有關它的更多信息,但簡而言之,C++ 編譯器有時會添加填充字節以保持架構所期望的自然對齊。如果不使用該對齊方式,可能會導致性能下降甚至訪問沖突。


例如,對于 x86/x64,大多數類型的對齊方式通常(但不一定保證)與大小相同。我們可以看到


#include <cstdint>

#include <type_traits>


std::size_t offsets[] = {

    std::alignment_of_v<std::uint8_t>,

    std::alignment_of_v<std::uint16_t>,

    std::alignment_of_v<std::uint32_t>,

    std::alignment_of_v<std::uint64_t>,

    std::alignment_of_v<__uint128_t>,

    std::alignment_of_v<std::int8_t>,

    std::alignment_of_v<std::int16_t>,

    std::alignment_of_v<std::int32_t>,

    std::alignment_of_v<std::int64_t>,

    std::alignment_of_v<__int128_t>,

    std::alignment_of_v<float>,

    std::alignment_of_v<double>,

    std::alignment_of_v<long double>,

    std::alignment_of_v<void*>,

};

編譯為


offsets:

        .quad   1

        .quad   2

        .quad   4

        .quad   8

        .quad   16

        .quad   1

        .quad   2

        .quad   4

        .quad   8

        .quad   16

        .quad   4

        .quad   8

        .quad   16

        .quad   8

由于這些(和其他)實現細節,建議不要依賴內部表示。但是,在某些情況下,其他方法可能不夠快(例如逐字段序列化),或者您可能無法更改 C++ 代碼,例如 OP。


binary.Read需要打包數據,但 C++ 將使用填充。我們需要使用依賴于編譯器的指令,例如#pragma pack(1)或添加填充 Go 結構。第一個不是 OP 的選項,所以我們將使用第二個。


我們可以使用offsetof宏來確定結構成員相對于結構本身的偏移量。我們可以做類似的事情


#include <array>

#include <cstddef>

#include <cstdint>


using int8 = std::int8_t;

using uint8 = std::uint8_t;

using uint16 = std::uint16_t;


struct CarTelemetryData {

    uint16 m_speed;

    uint8 m_throttle;

    int8 m_steer;

    uint8 m_brake;

    uint8 m_clutch;

    int8 m_gear;

    uint16 m_engineRPM;

    uint8 m_drs;

    uint8 m_revLightsPercent;

    uint16 m_brakesTemperature[4];

    uint16 m_tyresSurfaceTemperature[4];

    uint16 m_tyresInnerTemperature[4];

    uint16 m_engineTemperature;

    float m_tyresPressure[4];

};


// C++ has no reflection (yet) so we need to list every member

constexpr auto offsets = std::array{

    offsetof(CarTelemetryData, m_speed),

    offsetof(CarTelemetryData, m_throttle),

    offsetof(CarTelemetryData, m_steer),

    offsetof(CarTelemetryData, m_brake),

    offsetof(CarTelemetryData, m_clutch),

    offsetof(CarTelemetryData, m_gear),

    offsetof(CarTelemetryData, m_engineRPM),

    offsetof(CarTelemetryData, m_drs),

    offsetof(CarTelemetryData, m_revLightsPercent),

    offsetof(CarTelemetryData, m_brakesTemperature),

    offsetof(CarTelemetryData, m_tyresSurfaceTemperature),

    offsetof(CarTelemetryData, m_tyresInnerTemperature),

    offsetof(CarTelemetryData, m_engineTemperature),

    offsetof(CarTelemetryData, m_tyresPressure),

};


constexpr auto sizes = std::array{

    sizeof(CarTelemetryData::m_speed),

    sizeof(CarTelemetryData::m_throttle),

    sizeof(CarTelemetryData::m_steer),

    sizeof(CarTelemetryData::m_brake),

    sizeof(CarTelemetryData::m_clutch),

    sizeof(CarTelemetryData::m_gear),

    sizeof(CarTelemetryData::m_engineRPM),

    sizeof(CarTelemetryData::m_drs),

    sizeof(CarTelemetryData::m_revLightsPercent),

    sizeof(CarTelemetryData::m_brakesTemperature),

    sizeof(CarTelemetryData::m_tyresSurfaceTemperature),

    sizeof(CarTelemetryData::m_tyresInnerTemperature),

    sizeof(CarTelemetryData::m_engineTemperature),

    sizeof(CarTelemetryData::m_tyresPressure),

};


constexpr auto computePadding() {

    std::array<std::size_t, offsets.size()> result;


    std::size_t expectedOffset = 0;


    for (std::size_t i = 0; i < offsets.size(); i++) {

        result.at(i) = offsets.at(i) - expectedOffset;

        expectedOffset = offsets.at(i) + sizes.at(i);

    }


    return result;

}


auto padding = computePadding();

編譯為(constexprFTW)


padding:

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   1

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   0

        .quad   2

所以,在 x86 上,我們需要一個字節之前EngineRPM和兩個字節之前TyresPressure。


所以,讓我們檢查一下它是否有效。


C++:


#include <cstddef>

#include <cstdint>

#include <iomanip>

#include <iostream>

#include <span>


using int8 = std::int8_t;

using uint8 = std::uint8_t;

using uint16 = std::uint16_t;


struct CarTelemetryData {

    uint16 m_speed;

    uint8 m_throttle;

    int8 m_steer;

    uint8 m_brake;

    uint8 m_clutch;

    int8 m_gear;

    uint16 m_engineRPM;

    uint8 m_drs;

    uint8 m_revLightsPercent;

    uint16 m_brakesTemperature[4];

    uint16 m_tyresSurfaceTemperature[4];

    uint16 m_tyresInnerTemperature[4];

    uint16 m_engineTemperature;

    float m_tyresPressure[4];

};


int main() {

    CarTelemetryData data = {

        .m_speed = 1,

        .m_throttle = 2,

        .m_steer = 3,

        .m_brake = 4,

        .m_clutch = 5,

        .m_gear = 6,

        .m_engineRPM = 7,

        .m_drs = 8,

        .m_revLightsPercent = 9,

        .m_brakesTemperature = {10, 11, 12, 13},

        .m_tyresSurfaceTemperature = {14, 15, 16, 17},

        .m_tyresInnerTemperature = {18, 19, 20, 21},

        .m_engineTemperature = 22,

        .m_tyresPressure = {23, 24, 25, 26},

    };


    std::cout << "b := []byte{" << std::hex << std::setfill('0');


    for (auto byte : std::as_bytes(std::span(&data, 1))) {

        std::cout << "0x" << std::setw(2) << static_cast<unsigned>(byte)

                  << ", ";

    }


    std::cout << "}";

}

結果是


b := []byte{0x01, 0x00, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x00, 0x07, 0x00, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x00, 0x0b, 0x00, 0x0c, 0x00, 0x0d, 0x00, 0x0e, 0x00, 0x0f, 0x00, 0x10, 0x00, 0x11, 0x00, 0x12, 0x00, 0x13, 0x00, 0x14, 0x00, 0x15, 0x00, 0x16, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xb8, 0x41, 0x00, 0x00, 0xc0, 0x41, 0x00, 0x00, 0xc8, 0x41, 0x00, 0x00, 0xd0, 0x41, }

讓我們在 Go 中使用它:


// Type your code here, or load an example.

// Your function name should start with a capital letter.

package main


import (

    "bytes"

    "encoding/binary"

    "fmt"

)


type CarTelemetryData struct {

    Speed                   uint16

    Throttle                uint8

    Steer                   int8

    Brake                   uint8

    Clutch                  uint8

    Gear                    int8

    _                       uint8

    EngineRPM               uint16

    DRS                     uint8

    RevLightsPercent        uint8

    BrakesTemperature       [4]uint16

    TyresSurfaceTemperature [4]uint16

    TyresInnerTemperature   [4]uint16

    EngineTemperature       uint16

    _                       uint16

    TyresPressure           [4]float32

}


func main() {

    b := []byte{0x01, 0x00, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x00, 0x07, 0x00, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x00, 0x0b, 0x00, 0x0c, 0x00, 0x0d, 0x00, 0x0e, 0x00, 0x0f, 0x00, 0x10, 0x00, 0x11, 0x00, 0x12, 0x00, 0x13, 0x00, 0x14, 0x00, 0x15, 0x00, 0x16, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xb8, 0x41, 0x00, 0x00, 0xc0, 0x41, 0x00, 0x00, 0xc8, 0x41, 0x00, 0x00, 0xd0, 0x41}


    var dataStruct CarTelemetryData


    dataReader := bytes.NewReader(b[:])

    binary.Read(dataReader, binary.LittleEndian, &dataStruct)


    fmt.Printf("%+v", dataStruct)

}

哪個打印


{Speed:1 Throttle:2 Steer:3 Brake:4 Clutch:5 Gear:6 _:0 EngineRPM:7 DRS:8 RevLightsPercent:9 BrakesTemperature:[10 11 12 13] TyresSurfaceTemperature:[14 15 16 17] TyresInnerTemperature:[18 19 20 21] EngineTemperature:22 _:0 TyresPressure:[23 24 25 26]}

取出填充字節,它會失敗。


查看完整回答
反對 回復 2022-11-08
  • 1 回答
  • 0 關注
  • 120 瀏覽
慕課專欄
更多

添加回答

舉報

0/150
提交
取消
微信客服

購課補貼
聯系客服咨詢優惠詳情

幫助反饋 APP下載

慕課網APP
您的移動學習伙伴

公眾號

掃描二維碼
關注慕課網微信公眾號