Nodejs Bufferモジュールの共通APIの詳細説明

この記事では、Nodejs バッファ モジュールの一般的な API について詳しく説明します。一定の参考値があるので、困っている友達が参考になれば幸いです。

モジュールの概要

Buffer はノードのコア モジュールであり、開発者はこれを使用してファイル ストリームなどのバイナリ データを処理できます. ネットワークリクエストデータの読み書き、処理など。

Buffer には多数の API があります。この記事では、作成、比較、接続、コピー、検索、トラバーサル、型変換、インターセプト、エンコード変換など、一般的に使用される、理解しやすい API のみを選択して説明します。 、Buffer インスタンスのなど。 [推奨学習: 「nodejs チュートリアル 」]

• 新しいバッファ(配列)
• バッファを作成します。 alloc(長さ)
• Buffer.allocUnsafe(長さ)
• Buffer.from(配列)

新しいバッファ(配列)を通して

// Creates a new Buffer containing the ASCII bytes of the string 'buffer'
const buf = new Buffer([0x62, 0x75, 0x66, 0x66, 0x65, 0x72]);

検証:

var array = 'buffer'.split('').map(function(v){
    return '0x' + v.charCodeAt(0).toString(16)
});

console.log( array.join() );
// 输出：0x62,0x75,0x66,0x66,0x65,0x72

By Buffer.alloc(length)

var buf1 = Buffer.alloc(10);  // 长度为10的buffer，初始值为0x0
var buf2 = Buffer.alloc(10, 1);  // 长度为10的buffer，初始值为0x1

var buf3 = Buffer.allocUnsafe(10);  // 长度为10的buffer，初始值不确定

var buf4 = Buffer.from([1, 2, 3])  // 长度为3的buffer，初始值为 0x01, 0x02, 0x03

By Buffer.from()##例 1: Buffer.from(array)

// [0x62, 0x75, 0x66, 0x66, 0x65, 0x72] 为字符串 "buffer" 
// 0x62 为16进制，转成十进制就是 98，代表的就是字母 b
var buf = Buffer.from([0x62, 0x75, 0x66, 0x66, 0x65, 0x72]);
console.log(buf.toString());

例 2: Buffer.from(string[, encoding])

文字列を使用してバッファを作成し、バッファを文字に変換します。文字列を使用する場合は、エンコーディングの一貫性を保つようにしてください。そうでないと、以下に示すように文字化けが発生します。

var buf = Buffer.from('this is a tést');  // 默认采用utf8

// 输出：this is a tést
console.log(buf.toString());  // 默认编码是utf8，所以正常打印

// 输出：this is a tC)st
console.log(buf.toString('ascii'));  // 转成字符串时，编码不是utf8，所以乱码

文字化けの解析は次のとおりです。

var letter = 'é';
var buff = Buffer.from(letter);  // 默认编码是utf8，这里占据两个字节 <Buffer c3 a9>
var len = buff.length;  // 2
var code = buff[0]; // 第一个字节为0xc3，即195：超出ascii的最大支持范围
var binary = code.toString(2);  // 195的二进制：10101001
var finalBinary = binary.slice(1);  // 将高位的1舍弃，变成：0101001
var finalCode = parseInt(finalBinary, 2);  // 0101001 对应的十进制：67
var finalLetter = String.fromCharCode(finalCode);  // 67对应的字符：C

// 同理 0xa9最终转成的ascii字符为)
// 所以，最终输出为 this is a tC)st

例 3: Buffer.from(buffer)

新しい Buffer インスタンスを作成し、バッファ データをnew 例に進みます。

var buff = Buffer.from('buffer');
var buff2 = Buffer.from(buff);

console.log(buff.toString());  // 输出：buffer
console.log(buff2.toString());  // 输出：buffer

buff2[0] = 0x61;

console.log(buff.toString());  // 输出：buffer
console.log(buff2.toString());  // 输出：auffer

バッファ比較

buf.equals(otherBuffer)

2 つのバッファ インスタンスに格納されているデータが、そうであれば true を返し、それ以外の場合は false を返します。

// 例子一：编码一样，内容相同
var buf1 = Buffer.from('A');
var buf2 = Buffer.from('A');

console.log( buf1.equals(buf2) );  // true

// 例子二：编码一样，内容不同
var buf3 = Buffer.from('A');
var buf4 = Buffer.from('B');

console.log( buf3.equals(buf4) );  // false

// 例子三：编码不一样，内容相同
var buf5 = Buffer.from(&#39;ABC&#39;);  // <Buffer 41 42 43>
var buf6 = Buffer.from(&#39;414243&#39;, &#39;hex&#39;);

console.log(buf5.equals(buf6));    //true

//只要比较的两者内容相同,`buf.equals(otherBuffer)` 就返回true

buf.compare(target[, targetStart[, targetEnd[,sourceStart[,sourceEnd]]]])

も 2 つのバッファ インスタンスを比較します。違いは次のとおりです。 :

特定の比較の範囲を指定できます (開始と終了で指定)
戻り値は整数であり、標準 buf、ターゲット サイズの関係
戻り値が

0
• であると仮定します。buf とターゲットは同じサイズです。
1
• : buf は target よりも大きいです。これは、buf が target の後にランク付けされる必要があることを意味します。
-1
• : buf はターゲットより小さいため、buf はターゲットよりも前にランク付けされる必要があります。
例を見てください。公式の例は非常に優れています。それを投稿してください:

const buf1 = Buffer.from('ABC');
const buf2 = Buffer.from('BCD');
const buf3 = Buffer.from('ABCD');

// Prints: 0
console.log(buf1.compare(buf1));

// Prints: -1
console.log(buf1.compare(buf2));

// Prints: -1
console.log(buf1.compare(buf3));

// Prints: 1
console.log(buf2.compare(buf1));

// Prints: 1
console.log(buf2.compare(buf3));

// Prints: [ <Buffer 41 42 43>, <Buffer 41 42 43 44>, <Buffer 42 43 44> ]
// (This result is equal to: [buf1, buf3, buf2])
console.log([buf1, buf2, buf3].sort(Buffer.compare));

Buffer.compare(buf1, buf2)

buf.compare(target)

と同様に、通常は並べ替えに使用されます。公式の例を直接投稿してください: <pre class="brush:js;toolbar:false;">const buf1 = Buffer.from(&amp;#39;1234&amp;#39;); const buf2 = Buffer.from(&amp;#39;0123&amp;#39;); const arr = [buf1, buf2]; // Prints: [ &lt;Buffer 30 31 32 33&gt;, &lt;Buffer 31 32 33 34&gt; ] // (This result is equal to: [buf2, buf1]) console.log(arr.sort(Buffer.compare));</pre>

Buffer.from([62])について話しましょう

ここで Buffer.from(array) について少し勉強してみましょう。以下は公式ドキュメントからの API の説明です。つまり、配列の各要素は 1 バイト (8 ビット) に対応し、値の範囲は 0 から 255 です。

オクテットの配列を使用して新しいバッファを割り当てます。

配列要素は数値です

最初にそれを見て、デジタル シーンの要素に渡します。以下は 10 進数、8 進数、および 16 進数であり、予想される結果と一致しています。

var buff = Buffer.from([62])
// <Buffer 3e>
// buff[0] === parseInt(&#39;3e&#39;, 16) === 62

var buff = Buffer.from([062])
// <Buffer 32>
// buff[0] === parseInt(62, 8) === parseInt(32, 16) === 50

var buff = Buffer.from([0x62])
// <Buffer 62>
// buff[0] === parseInt(62, 16) === 98

配列要素は文字列です

受信要素が文字列であるシナリオを見てみましょう。ここに示すように、

• 0

  で始まる文字列は、parseInt('062') が使用される場合、62 または 50 (8 進数) として解釈できます。採用されました。

文字列シナリオが parseInt() と関係があるかどうかはまだ詳しく調査されておらず、単なる推測です。 TODO (勉強する時間を見つける)

• var buff = Buffer.from(['62'])
  // <Buffer 3e>
  // buff[0] === parseInt(&#39;3e&#39;, 16) === parseInt(&#39;62&#39;) === 62

  var buff = Buffer.from(['062'])
  // <Buffer 3e>
  // buff[0] === parseInt(&#39;3e&#39;, 16) === parseInt(&#39;062&#39;) === 62

  var buff = Buffer.from(['0x62'])
  // <Buffer 62>
  // buff[0] === parseInt(&#39;62&#39;, 16) === parseInt(&#39;0x62&#39;) === 98

配列要素のサイズが 1 バイトを超えています

興味のある生徒は自分で調べることができます。

var buff = Buffer.from([256])
// <Buffer 00>

Buffer.from('1')

最初は無意識に

Buffer.from('1')[0]

は "1" と同じです。実際、"1" に対応するコードは 49 です。 <pre class="brush:js;toolbar:false;">var buff = Buffer.from(&amp;#39;1&amp;#39;) // &lt;Buffer 31&gt; console.log(buff[0] === 1) // false</pre> これと比較すると、コード 1 は制御文字であり、見出しの開始を意味することがわかります。

console.log( String.fromCharCode(49) )  // '1'
console.log( String.fromCharCode(1) )  // '\u0001'

バッファ接続: Buffer.concat(list[, totalLength])

注: 個人的には、

totalLength

はかなり冗長だと思います。公式ドキュメントに合わせて、パフォーマンス向上の観点から検討します。ただし、内部実装はリストを走査し、長さを累積して totalLength を取得するだけなので、この観点から見ると、パフォーマンスの最適化はほとんど無視できます。 <pre class="brush:js;toolbar:false;">var buff1 = Buffer.alloc(10); var buff2 = Buffer.alloc(20); var totalLength = buff1.length + buff2.length; console.log(totalLength); // 30 var buff3 = Buffer.concat([buff1, buff2], totalLength); console.log(buff3.length); // 30</pre>上記のパフォーマンスの最適化に加えて、totalLength には他にも 2 つの注意すべき点があります。リスト内のすべてのバッファーの累積長が length

であると仮定します。

• totalLength > length：返回长度为totalLength的Buffer实例，超出长度的部分填充0。
• totalLength < length：返回长度为totalLength的Buffer实例，后面部分舍弃。

var buff4 = Buffer.from([1, 2]);
var buff5 = Buffer.from([3, 4]);

var buff6 = Buffer.concat([buff4, buff5], 5);

console.log(buff6.length);  // 
console.log(buff6);  // <Buffer 01 02 03 04 00>

var buff7 = Buffer.concat([buff4, buff5], 3);

console.log(buff7.length);  // 3
console.log(buff7);  // <Buffer 01 02 03>

拷贝：buf.copy(target[, targetStart[, sourceStart[, sourceEnd]]])

使用比较简单，如果忽略后面三个参数，那就是将buf的数据拷贝到target里去，如下所示：

var buff1 = Buffer.from([1, 2]);
var buff2 = Buffer.alloc(2);

buff1.copy(buff2);

console.log(buff2);  // <Buffer 01 02>

另外三个参数比较直观，直接看官方例子

const buf1 = Buffer.allocUnsafe(26);
const buf2 = Buffer.allocUnsafe(26).fill('!');

for (let i = 0 ; i < 26 ; i++) {
  // 97 is the decimal ASCII value for &#39;a&#39;
  buf1[i] = i + 97;
}

buf1.copy(buf2, 8, 16, 20);

// Prints: !!!!!!!!qrst!!!!!!!!!!!!!
console.log(buf2.toString(&#39;ascii&#39;, 0, 25));

查找：buf.indexOf(value[, byteOffset][, encoding])

跟数组的查找差不多，需要注意的是，value可能是String、Buffer、Integer中的任意类型。

• String：如果是字符串，那么encoding就是其对应的编码，默认是utf8。
• Buffer：如果是Buffer实例，那么会将value中的完整数据，跟buf进行对比。
• Integer：如果是数字，那么value会被当做无符号的8位整数，取值范围是0到255。

另外，可以通过byteOffset来指定起始查找位置。

直接上代码，官方例子妥妥的，耐心看完它基本就理解得差不多了。

const buf = Buffer.from('this is a buffer');

// Prints: 0
console.log(buf.indexOf('this'));

// Prints: 2
console.log(buf.indexOf('is'));

// Prints: 8
console.log(buf.indexOf(Buffer.from('a buffer')));

// Prints: 8
// (97 is the decimal ASCII value for 'a')
console.log(buf.indexOf(97));

// Prints: -1
console.log(buf.indexOf(Buffer.from('a buffer example')));

// Prints: 8
console.log(buf.indexOf(Buffer.from('a buffer example').slice(0, 8)));


const utf16Buffer = Buffer.from('\u039a\u0391\u03a3\u03a3\u0395', 'ucs2');

// Prints: 4
console.log(utf16Buffer.indexOf('\u03a3', 0, 'ucs2'));

// Prints: 6
console.log(utf16Buffer.indexOf('\u03a3', -4, 'ucs2'));

写：buf.write(string[, offset[, length]][, encoding])

将sring写入buf实例，同时返回写入的字节数。

参数如下：

• string：写入的字符串。
• offset：从buf的第几位开始写入，默认是0。
• length：写入多少个字节，默认是 buf.length - offset。
• encoding：字符串的编码，默认是utf8。

看个简单例子

var buff = Buffer.alloc(4);
buff.write('a');  // 返回 1
console.log(buff);  // 打印 <Buffer 61 00 00 00>

buff.write(&#39;ab&#39;);  // 返回 2
console.log(buff);  // 打印 <Buffer 61 62 00 00>

填充：buf.fill(value[, offset[, end]][, encoding])

用value填充buf，常用于初始化buf。参数说明如下：

• value：用来填充的内容，可以是Buffer、String或Integer。
• offset：从第几位开始填充，默认是0。
• end：停止填充的位置，默认是 buf.length。
• encoding：如果value是String，那么为value的编码，默认是utf8。

例子：

var buff = Buffer.alloc(20).fill('a');

console.log(buff.toString());  // aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

转成字符串: buf.toString([encoding[, start[, end]]])

把buf解码成字符串，用法比较直观，看例子

var buff = Buffer.from('hello');

console.log( buff.toString() );  // hello

console.log( buff.toString('utf8', 0, 2) );  // he

转成JSON字符串：buf.toJSON()

var buff = Buffer.from('hello');

console.log( buff.toJSON() );  // { type: 'Buffer', data: [ 104, 101, 108, 108, 111 ] }

遍历：buf.values()、buf.keys()、buf.entries()

用于对buf进行for...of遍历，直接看例子。

var buff = Buffer.from('abcde');

for(const key of buff.keys()){
    console.log('key is %d', key);
}
// key is 0
// key is 1
// key is 2
// key is 3
// key is 4

for(const value of buff.values()){
    console.log('value is %d', value);
}
// value is 97
// value is 98
// value is 99
// value is 100
// value is 101

for(const pair of buff.entries()){
    console.log('buff[%d] === %d', pair[0], pair[1]);
}
// buff[0] === 97
// buff[1] === 98
// buff[2] === 99
// buff[3] === 100
// buff[4] === 101

截取：buf.slice([start[, end]])

用于截取buf，并返回一个新的Buffer实例。需要注意的是，这里返回的Buffer实例，指向的仍然是buf的内存地址，所以对新Buffer实例的修改，也会影响到buf。

var buff1 = Buffer.from('abcde');
console.log(buff1);  // <Buffer 61 62 63 64 65>

var buff2 = buff1.slice();
console.log(buff2);  // <Buffer 61 62 63 64 65>

var buff3 = buff1.slice(1, 3);
console.log(buff3);  // <Buffer 62 63>

buff3[0] = 97;  // parseInt(61, 16) ==> 97
console.log(buff1);  // <Buffer 62 63>

TODO

• 创建、拷贝、截取、转换、查找

• buffer、arraybuffer、dataview、typedarray

• buffer vs 编码

• Buffer.from()、Buffer.alloc()、Buffer.alocUnsafe()

• Buffer vs TypedArray

文档摘要

关于buffer内存空间的动态分配

Instances of the Buffer class are similar to arrays of integers but correspond to fixed-sized, raw memory allocations outside the V8 heap. The size of the Buffer is established when it is created and cannot be resized.

相关链接

unicode对照表 https://unicode-table.com/cn/#control-character

字符编码笔记：ASCII，Unicode和UTF-8 http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html

更多编程相关知识，请访问：编程视频！！

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