go encoding/binary包int类型转成byte类型原理解密

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我们在进行网络编程的时候,都会遇到大小端模式的问题。刚开始接触的时候我也比较懵逼,大端小端,什么鬼?网上说的很多术语都看不明白。其实按照我个人的理解,大端模式就是和我们阅读现代文学一样,一般都是从左到右进行阅读。而小端模式就像在阅读古代的武功秘籍一样,是从右往左进行学习的。

当然我今天不会去讲为什么存在大小端这种不同的模式,只要在我们进行int和byte进行互转的时候,知道有这么个概念就可以了。

在go语言中的byte的存储方式和java的不一样。java的byte是有符号的,而go的byte是使用无符号进行存储的。通过查看go源代码我们知道byte其实是uint8的别名,也就是说byte在存储的时候占用了8个比特,byte和uint8之间不需要任何的操作就可以直接进行互转。

接下来一步一步去验证刚刚我们的推理是否正确。首先我们知道uint8取值范围是0~255,那么我们先将0~255这个范围的int转成byte

func f1() {
    var v1 uint32
    v1 = 255
    fmt.Println(byte(v1))
}

上面的代码运行结果为:255,和我们想的是一样的,byte 和 uint8 之间可以直接进行互转。目前来只能将0~255范围的int转成byte。因为超出这个范围,go在转换的时候,就会把多出来数据扔掉。

现在得想个办法将大于255的数字转成byte可接受的范围?

聪明的小伙伴应该想到了。一个byte只能放255,如果超过255再加一个byte不就行了。^>^ 没错,其实我们可以使用[]byte数组来解决这个问题。一个byte最大值255,表示成二进制就是:1111 1111。两个byte最大值为65535,表示成二进制就是:1111 1111 1111 1111,两个byte刚好占16比特和uint16一样。同理。三个byte最大值为:16777215, 表示成二进制就是:1111 1111 1111 1111 1111 1111。四个byte就是4294967295,二进制表示为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111。

通过上面分析可以得出,如果需要将int32转成byte类型,我们只需要一个长度为4的[]byte数组就可以了,现在还有最后一个难点就是对int数据进行拆分。将0~255区间的数据放在下标为3的位置。将256~65535区间的数据放在下标为2的位置,将65536~16777215区间的数据放在下标为1的位置,将16777216~4294967295区间的数据放在下标为0的位置。这里可能比较晕,下面直接看代码可能就会明白了

// 这里是大端模式
func f2() {
    var v2 uint32
    var b2 [4]byte
    v2 = 257
    // 将 256转成二进制就是
    // | 00000000 | 00000000 | 00000001 | 00000001 |
    // | b2[0]    | b2[1]   | b2[2]    | [3]      | // 这里表示b2数组每个下标里面存放的值

    // 这里直接使用将uint32l强转成uint8
    // | 00000000 0000000 00000001 | 00000001  直接转成uint8后等于 1
    // |---这部分go在强转的时候扔掉---|
    b2[3] = uint8(v2)

    // | 00000000 | 00000000 | 00000001 | 00000001 | 右移8位 转成uint8后等于 1
    // 下面是右移后的数据
    // |          | 00000000 | 00000000 | 00000001 |
    b2[2] = uint8(v2 >> 8)

    // | 00000000 | 00000000 | 00000001 | 00000001 | 右移16位 转成uint8后等于 0
    // 下面是右移后的数据
    // |          |          | 00000000 | 00000000 |
    b2[1] = uint8(v2 >> 16)

    // | 00000000 | 00000000 | 00000001 | 00000001 | 右移24位 转成uint8后等于 0
    // 下面是右移后的数据
    // |          |          |          | 00000000 |
    b2[0] = uint8(v2 >> 24)

    fmt.Printf("%+v\n", b2)
    // 所以最终将uint32转成[]byte数组输出为
    // [0 0 1 1]
}

// 这里是小端模式
// 在上面我们讲过,小端刚好和大端相反的,所以在转成小端模式的时候,只要将[]byte数组的下标首尾对换一下位置就可以了
func f3() {
    var v3 uint32
    var b3 [4]byte
    v3 = 257
    // 将 256转成二进制就是
    // | 00000000 | 00000000 | 00000001 | 00000001 |
    // | b3[0]    | b3[1]   | b3[2]    | [3]      | // 这里表示b3数组每个下标里面存放的值

    // 这里直接使用将uint32l强转成uint8
    // | 00000000 0000000 00000001 | 00000001  直接转成uint8后等于 1
    // |---这部分go在强转的时候扔掉---|
    b3[0] = uint8(v3)

    // | 00000000 | 00000000 | 00000001 | 00000001 | 右移8位 转成uint8后等于 1
    // 下面是右移后的数据
    // |          | 00000000 | 00000000 | 00000001 |
    b3[1] = uint8(v3 >> 8)

    // | 00000000 | 00000000 | 00000001 | 00000001 | 右移16位 转成uint8后等于 0
    // 下面是右移后的数据
    // |          |          | 00000000 | 00000000 |
    b3[2] = uint8(v3 >> 16)

    // | 00000000 | 00000000 | 00000001 | 00000001 | 右移24位 转成uint8后等于 0
    // 下面是右移后的数据
    // |          |          |          | 00000000 |
    b3[3] = uint8(v3 >> 24)

    fmt.Printf("%+v\n", b3)
    // 所以最终将uint32转成[]byte数组输出为
    // [1 1 0 0 ]
}
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