Swift 结构到 NSData 并返回

Question

我有一个包含结构和 NSObject 的结构，我想将其序列化为 NSData 对象：

struct Packet {
  var name: String
  var index: Int
  var numberOfPackets: Int
  var data: NSData
}

var thePacket = Packet(name: name, index: i, numberOfPackets: numberOfPackets, data: packetData)

如何最好地将数据包序列化为 NSData，以及如何最好地反序列化它？

正在使用

var bufferData = NSData(bytes: & thePacket, length: sizeof(Packet))

of只给我name和data的指针。我正在探索 NSKeyedArchiver，但后来我不得不将 Packet 设为对象，我更愿意将其保留为结构。

干杯

尼克

Answer 1

没有真正得到任何反馈，这是我最终得到的解决方案：

为我的结构创建 encode() 和 decode() 函数
将 Int 更改为 Int64 以便 Int 在 32 位和 64 位平台上具有相同的大小
有一个中间结构 (ArchivedPacket)，它没有字符串或 Data，但只有 Int64

这是我的代码，非常感谢您的反馈，尤其是如果有更简单的方法来执行此操作：

public struct Packet {
    var name: String
    var index: Int64
    var numberOfPackets: Int64
    var data: NSData

    struct ArchivedPacket {
        var index : Int64
        var numberOfPackets : Int64
        var nameLength : Int64
        var dataLength : Int64
    }

    func archive() -> NSData {

        var archivedPacket = ArchivedPacket(index: Int64(self.index), numberOfPackets: Int64(self.numberOfPackets), nameLength: Int64(self.name.lengthOfBytesUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)), dataLength: Int64(self.data.length))

        var metadata = NSData(
            bytes: &archivedPacket,
            length: sizeof(ArchivedPacket)
        )

        let archivedData = NSMutableData(data: metadata)
        archivedData.appendData(name.dataUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding, allowLossyConversion: false)!)
        archivedData.appendData(data)

        return archivedData
    }

    func unarchive(data: NSData!) -> Packet {
        var archivedPacket = ArchivedPacket(index: 0, numberOfPackets: 0, nameLength: 0, dataLength: 0)
        let archivedStructLength = sizeof(ArchivedPacket)

        let archivedData = data.subdataWithRange(NSMakeRange(0, archivedStructLength))
        archivedData.getBytes(&archivedPacket)

        let nameRange = NSMakeRange(archivedStructLength, Int(archivedPacket.nameLength))
        let dataRange = NSMakeRange(archivedStructLength + Int(archivedPacket.nameLength), Int(archivedPacket.dataLength))

        let nameData = data.subdataWithRange(nameRange)
        let name = NSString(data: nameData, encoding: NSUTF8StringEncoding) as! String
        let theData = data.subdataWithRange(dataRange)

        let packet = Packet(name: name, index: archivedPacket.index, numberOfPackets: archivedPacket.numberOfPackets, data: theData)

        return packet
    }
}

Answer 2

这似乎是最近才出现的，对我来说它看起来很可靠。还没试过...

https://github.com/a2/MessagePack.swift

好吧，Swift 没有任何神奇的序列化方法，如果那是您所追求的。自从 C 的好日子以来，当你有一个带指针的结构时，这是一个标志，你不能序列化该结构实例的字节而不遵循指针并获取它们的数据。同样适用于 Swift.

根据您的序列化需求和限制，我想说使用 NSCoding 甚至 JSON 字符串将整理您的代码并使其比当前状态更可预测。当然，您需要编写一个映射器，这会产生开销。每个人都会告诉你："Measure first".

现在，这是有趣的部分：

如果您真的想要在该结构中内联您的数据，并流式传输内容而不像您正在做的那样围绕 NSData 构建数据包，您可以保留使用 Swift Tuples 的字节，其工作方式与使用 char[CONST]:

在 C 中保留字节的方式非常相似

struct what { 
    var x = 3 
}    

sizeof(what)

$R0: Int = 8

struct the { 
    var y = (3, 4, 5, 7, 8, 9, 33) 
}    

sizeof(the)

$R1: Int = 56

为了进一步说明这一点，我认为这很可怕，但有可能。您可以写入元组的内存位置并从中读取 using something like this.

Answer 3

Swift 5

如果您使用的是 Apple 平台，请立即使用 Codable。参见 documentation。

Swift 3

这是来自 Xcode 8.2.1 中 Playground 的未更改复制粘贴。它比其他答案简单一些。

import Foundation

enum WhizzoKind {
    case floom
    case bzzz
}

struct Whizzo {
    let name: String
    let num: Int
    let kind:WhizzoKind

    static func archive(w:Whizzo) -> Data {
        var fw = w
        return Data(bytes: &fw, count: MemoryLayout<Whizzo>.stride)
    }

    static func unarchive(d:Data) -> Whizzo {
        guard d.count == MemoryLayout<Whizzo>.stride else {
            fatalError("BOOM!")
        }

        var w:Whizzo?
        d.withUnsafeBytes({(bytes: UnsafePointer<Whizzo>)->Void in
            w = UnsafePointer<Whizzo>(bytes).pointee
        })
        return w!
    }
}

let thing = Whizzo(name:"Bob", num:77, kind:.bzzz)
print("thing = \(thing)")
let dataThing = Whizzo.archive(w: thing)
let convertedThing = Whizzo.unarchive(d: dataThing)
print("convertedThing = \(convertedThing)")

备注

我无法创建 archive 和 unarchive 实例方法，因为 Data.init(bytes:count:) 正在改变 bytes 参数？ self 不是可变的，所以...这对我来说毫无意义。

WhizzoKind 枚举在那里，因为这是我关心的事情。这对于示例并不重要。有人可能像我一样对枚举很偏执。

我不得不从其他 4 个 SO question/answers:

中拼凑出这个答案

Extract struct from NSData in Swift

以及这些文档： - http://swiftdoc.org/v3.1/type/UnsafePointer/

并沉思 Swift 闭包语法直到我想尖叫。

非常感谢其他 SO askers/authors。

更新

所以这将不能跨设备工作。例如，从 iPhone 7 发送到 Apple Watch。因为 stride 不同。上面的示例在 iPhone 7 模拟器上是 80 字节，但在 Apple Watch Series 2 模拟器上是 40 字节。

看起来 @niklassaers 的方法（但不是语法）仍然是唯一可行的方法。我将在此处留下这个答案，因为它可能会帮助其他人了解所有新的 Swift 3 语法和围绕该主题的 API 更改。

我们唯一真正的希望是这个 Swift 提议：https://github.com/apple/swift-evolution/blob/master/proposals/0166-swift-archival-serialization.md

Answer 4

我使用 Jeff 的示例创建了以下结构：

struct Series {
    
    var name: String?
    var season: String?
    var episode: String?
    
    init(name: String?, season: String?, episode: String?) {
        self.name = name
        self.season = season
        self.episode = episode
    }
    
    static func archive(w: Series) -> Data {
        var fw = w
        return Data(bytes: &fw, count: MemoryLayout<Series>.stride)
    }
    
    static func unarchive(d: Data) -> Series {
        guard d.count == MemoryLayout<Series>.stride else {
            fatalError("Error!")
        }
        
        var w: Series?
        d.withUnsafeBytes({(bytes: UnsafePointer<Series>) -> Void in
            w = UnsafePointer<Series>(bytes).pointee
        })
        return w!
    }
}

就像 Dag 提到的那样，整个事情有点脆弱。有时应用程序在名称包含空格或 underline/underscore 时崩溃，有时它会无缘无故地崩溃。在所有情况下，未存档的名称看起来都类似于此“40a6”。令人惊讶的是，对于季节或剧集（如“第 2 季”）来说，这不是问题。这里的空格不会强制应用程序崩溃。

也许将字符串编码为 utf8 是一种替代方法，但我对 archive/unarchive 方法不够熟悉，因此无法适应这种情况。

Answer 5

基本结构对象的最简单方法是PropertyListEncoder & PropertyListDecoder.

这是示例代码；

Swift 5

struct Packet: Codable {
   var name: String
   var index: Int
   var numberOfPackets: Int
   var data: Data
}

func getDataFromPacket(packet: Packet) -> Data?{
  do{
    let data = try PropertyListEncoder.init().encode(packet)
    return data
  }catch let error as NSError{
    print(error.localizedDescription)
  }
    return nil
}

func getPacketFromData(data: Data) -> Packet?{
    do{
      let packet = try PropertyListDecoder.init().decode(Packet.self, from: data)
      return packet
    }catch let error as NSError{
      print(error.localizedDescription)
    }
    
    return nil
}

Swift 结构到 NSData 并返回

Swift structs to NSData and back

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Swift 5

Swift 3

备注

更新