cstruct-go

a fast c-style struct packer & unpacker for golang

特性

• Go struct 与 C struct 一一对应，内存分布一致。
• 快速。
• 方便，只需要定义 struct 即可。

例子1

1. 定义举例

   type mystruct1 struct {
       F1  bool
       F2  float32
       F3  float64
       F4  string
       F5  []byte
       F6  int8
       F7  int16
       F9  int32
       F11 int64
       F12 uint8
       F13 uint16
       F15 uint32
       F17 uint64
       F18 [20]byte
       F19 [16]uint32
   }

2. 使用举例

   a := &mystruct1{}
   // ...(初始化a 代码略)...
   
   // 序列化代码如下，返回 []byte类型数据
   buf_l, _ := cstruct.Marshal(a)
   
   // 反序列化代码如下
   b := &mystruct1{}
   if err := cstruct.Unmarshal(buf_l, b); err != nil {
       fmt.Println(err)
       return
   }

详细例子可以参考：

• x_test.go
• array_test.go

例子2

演示 C struct 与 Go struct 内存分布一致

• C struct：

  #include <string>
  
  #pragma pack(1)
  
  struct StructA {
    uint8_t A1;
    uint32_t A2;
    uint8_t A3[5];
  };
  
  
  struct StructB {
    uint8_t B1;
    StructA B2;
    uint16_t B3;
    float B4;
    StructA B5[3];
  };
  
  int main()
  {
    StructB b;
    b.B1 = 127;
    b.B2.A1 = 56;
    b.B2.A2 = 999;
    b.B2.A3[0] = 0;
    b.B2.A3[1] = 1;
    b.B2.A3[2] = 2;
    b.B2.A3[3] = 3;
    b.B2.A3[4] = 4;
    b.B3 = 8888;
    b.B4 = 88.8f;
    b.B5[0] = b.B2;
    b.B5[1] = b.B2;
    b.B5[2] = b.B2;
  
    printf("len(b) = %llu\n", sizeof(b));
    printf("struct data len = %llu\n", sizeof(b));
    printf("struct data is:\n");
  
    unsigned char buff[1024];
    memcpy(buff, &b, sizeof(b));
    for (int i = 0; i < sizeof(b); i++) {
      printf("%d ", buff[i]);
    }
    return 0;
  }

• Go struct

  type StructA struct {
    A1 uint8
    A2 uint32
    A3 [5]uint8
  }
  
  type StructB struct {
    B1 uint8
    B2 StructA
    B3 uint16
    B4 float32
    B5 [3]StructA
  }
  
  func main() {
    b := StructB{}
    b.B1 = 127
    b.B2.A1 = 56
    b.B2.A2 = 999
    b.B2.A3[0] = 0
    b.B2.A3[1] = 1
    b.B2.A3[2] = 2
    b.B2.A3[3] = 3
    b.B2.A3[4] = 4
    b.B3 = 8888
    b.B4 = 88.8
    b.B5[0] = b.B2
    b.B5[1] = b.B2
    b.B5[2] = b.B2
  
    data, _ := cstruct.Marshal(&b)
  
    fmt.Println("len(b) =", unsafe.Sizeof(b))
    fmt.Println("struct data len = ", len(data))
    fmt.Println("struct data is:")
    for i := 0; i < len(data); i++ {
      fmt.Printf("%d ", data[i])
    }
  }

• 以上控制台输出

  D:\golang\src\github.com\fananchong\cstruct-go\example>main.exe
  len(b) = 76
  struct data len =  47
  struct data is:
  127 56 231 3 0 0 0 1 2 3 4 184 34 154 153 177 66 56 231 3 0 0 0 1 2 3 4 56 231 3 0 0 0 1 2 3 4 56 231 3 0 0 0 1 2 3 4
  D:\golang\src\github.com\fananchong\cstruct-go\example>main_cpp.exe
  len(b) = 47
  struct data len = 47
  struct data is:
  127 56 231 3 0 0 0 1 2 3 4 184 34 154 153 177 66 56 231 3 0 0 0 1 2 3 4 56 231 3 0 0 0 1 2 3 4 56 231 3 0 0 0 1 2 3 4

• 详细例子可以参考：

  • example

字节序

小端字节序。

基本类型

go类型	内存说明
bool	1 byte
int8	1 byte
uint8	1 byte
int16	2 byte
uint16	2 byte
int32	4 byte
uint32	4 byte
int64	8 byte
uint64	8 byte
float32	4 byte
float64	8 byte
string	[2 byte] + [len(字符串) byte]
[]byte	[2 byte] + [len(2进制数据) byte]

数组类型

• 支持基本类型的数组（string 、 []byte 除外，因为它们不定长）
• 支持定长struct的数组

指针类型

• 支持struct指针（默认格式）

go类型	内存说明	byte含义说明
struct ptr	[1 byte] + [len(struct内存占用) byte]	1byte值为0，表示指针为nil

• 支持struct指针（当 cstruct.OptionSliceIgnoreNil = true ）

go类型	内存说明
struct ptr	[len(struct内存占用) byte]

复杂类型

• 支持struct嵌套
• 支持基本类型的Slice
• 支持struct指针的Slice
• 支持struct的Slice

go类型	内存说明
slice	[2 byte] + [len(元素内存占用) byte]

基准测试

测试环境：阿里云ECS服务器，配置： 1 vCPU 2 GB (I/O优化) ecs.t5-lc1m2.small 1Mbps

基准测试代码：cstrucgo_test.go

参考项目

• https://github.com/golang/protobuf
• https://github.com/gogo/protobuf