暂时将 [u8] 转化为 [u16]

Question

我有一个[u8; 16384] [u8; 16384]和u16 。 我将如何“临时转换”数组，以便我可以一次设置两个u8 ，第一个设置为最低有效字节，第二个设置为最高有效字节？

Answer 1

显而易见、安全和便携的方法是只使用数学。

fn set_u16_le(a: &mut [u8], v: u16) {
    a[0] = v as u8;
    a[1] = (v >> 8) as u8;
}

如果您想要一个更高级别的接口，则可以使用byteorder crate 来执行此操作。

您绝对不应该使用transmute将[u8]转换为[u16] ，因为这不能保证有关字节顺序的任何内容。

Answer 2

slice::align_to和slice::align_to_mut从 Rust 1.30 slice::align_to_mut是稳定的。 这些函数处理sellibitze提出的对齐问题。

大端和小端的问题仍然是你需要担心的。 您可以使用u16::to_le类的方法来帮助解决此问题。 但是，我无法使用大端计算机进行测试。

fn example(blob: &mut [u8; 16], value: u16) {
   // I copied this example from Stack Overflow without providing 
   // rationale why my specific case is safe.
   let (head, body, tail) = unsafe { blob.align_to_mut::<u16>() };

   // This example simply does not handle the case where the input data
   // is misaligned such that there are bytes that cannot be correctly
   // reinterpreted as u16.
   assert!(head.is_empty());
   assert!(tail.is_empty());

   body[0] = value
}

fn main() {
   let mut data = [0; 16];
   example(&mut data, 500);
   println!("{:?}", data);
}

Answer 3

正如 DK 所建议的那样，您可能不应该真正使用unsafe代码来重新解释内存……但如果您愿意，可以这样做。

如果你真的想走那条路，你应该注意几个问题：

• 你可能有对齐问题。 如果您只是从某处获取&mut [u8]并将其转换为&mut [u16] ，则它可能指的是某些未正确对齐的内存区域，无法作为u16访问。 根据您运行此代码的计算机，这种未对齐的内存访问可能是非法的。 在这种情况下，程序可能会以某种方式中止。 例如，CPU 可以生成操作系统响应的某种信号以终止进程。
• 它将是不可移植的。 即使没有对齐问题，您也会在不同的机器上得到不同的结果（小端机器和大端机器）。

如果您可以切换它（创建一个u16数组并在字节级别临时处理它），您将解决潜在的内存对齐问题：

/// warning: The resulting byte view is system-specific
unsafe fn raw_byte_access(s16: &mut [u16]) -> &mut [u8] {
    use std::slice;
    slice::from_raw_parts_mut(s16.as_mut_ptr() as *mut u8, s16.len() * 2)
}

在大端机器上，这个函数不会做你想做的事； 你想要一个小端字节序。 您只能将其用作小端机器的优化，并且需要坚持使用像 DK 那样的大端或混合端机器的解决方案。