打包和解包二进制数据

Lua5.3还引入了一个在二进制数和基本类型值（数值和字符串类型）之间进行转换的函数。函数string.pack会把值“打包(pack)”为二进制字符串，而函数string.unpack则从字符串中提取这些值。

函数string.pack和函数string.unpack的第一个参数是格式化字符串，用于描述如何打包数据。格式化字符串中的每个字母都描述了如何打包/解包一个值，例如：

> s = string.pack("iii", 3, -27, 450)
> #s                                        --> 12
> string.unpack("iii", s)                   --> 3    -27    450    13点击复制复制失败已复制

调用函数string.pack将创建一个字符串，其中为3个整型数的二进制代码（根据"iii"），每一个"i"编码对与之对应的参数进行了编码，而字符串的长度则是一个整型数本身大小的3倍。调用函数string.unpack对给定字符串中的3歌整型数进行了解码（还是根据"iii"）并返回解码后的结果。

为了便于迭代，函数string.unpack还会返回最后一个读取的元素在字符串中的位置（这解释了上面示例代码中的13）。相应的，该函数还有一个可选的第3个参数，这个参数用于指定开始读取的位置。例如，下例输出了一个指定字符串中所有被打包的字符串：

s = "hello\0Lua\0world\0"
local i = 1
while i <= #s do
  local res
  res, i = string.unpack("z", s, i)
  print(res)
end

输出：

hello
Lua
world

正如我们马上要看到的，选项z意味着一个以\0结尾的字符串。因此，调用函数unpack会从s中提取位于i的字符串，并返回该字符串外加循环迭代的下一个位置。

对于编码一个整型数而言有几种选项，每一种对应了一种整型大小：b(char)、h(short)、i(int)、l(long)和j(代表Lua语言中整型数的大小)。要是使用固定的、与机器无关的大小，可以在选项i后加上一个1-16的数。例如，i7会产生7字节的整型数。所有的大小都会被检查是否存在溢出的情况。

> x = string.pack("i7", 1 << 54)
> string.unpack("i7", x)                    --> 18014398509481984    8
> x = string.pack("i7", -(1 << 54))
> string.unpack("i7", x)                    --> -18014398509481984    8
> x = string.pack("i7", 1 << 55)            --> stdin:1: bad argument #2 to 'pack' (integer overflow)点击复制复制失败已复制

我们可以打包和解包比Lua语言原生整型更大的整型数，但是在解包的时候他们的实际值必须能够被Lua语言的整型数容纳：

> x = string.pack("i12", 2^61)
> string.unpack("i12", x)                   --> 2305843009213693952    13
> x = "aaaaaaaaaaaa"
> string.unpack("i12", x)                   --> stdin:1: 12-byte integer does not fit into Lua Integer点击复制复制失败已复制

每一个针对整型数的选项都有一个对应的大写版本，对应相应大小的无符号整型数：

> s = "\xFF"
> string.unpack("b", s)         --> -1    2
> string.unpack("B", s)         --> 255    2

同时，无符号整型数对于size_t而言还有一个额外的选项T（size_t类型在IOS C中是一个足够容纳任意对象大小的无符号整型数）。

我们可以用3中表示形式打包字符串：\0结尾的字符串、定长字符串和使用显式长度的字符串。\0结尾的字符串使用选择z；定长字符串使用选项cn，其中c是被打包字符串的字节数。显式长度的字符串在存储时会在字符串前加上该字符串的长度。在这种情况下，选项的格式形如sn，其中n是用于保存字符串长度的无符号整型数的大小。例如，选项s1表示把字符串长度保存在一个字节中：

s = string.pack("s1", "hello")
for i = 1, #s do print((string.unpack("B", s, i))) end

输出：

5
104
101
108
108
111

如果用于保存长度的字节容纳不了字符串长度，那么Lua语言会抛出异常。我们也可以单纯使用选项s，在这种情况下，字符串长度会被以足够容纳任何字符串长度的size_t类型保存（在64位机器中，size_t通常是8字节的无符号整型数，对于较短的字符串来说可能浪费空间）。

对于浮点型是数，有3中选项：

1. f用于单精度浮点数
2. d用于双精度浮点数
3. n用于Lua语言浮点数

格式化字符串也有用来控制大小端模式和二进制数据对其的选项。在默认情况下，格式使用的是机器原生的大小端模式。选项>把所有后续的编码转换为大端模式或网络字节序（network byte order）:

s = string.pack(">i4", 1000000)
for i = 1, #s do print((string.unpack("B", s, i))) end

输出：

0
15
66
64

选项<则改为小端模式：

s = string.pack("<i2 i2", 500, 24)
for i = 1, #s do print((string.unpack("B", s, i))) end

输出：

244
1
24
0

最后，选项= 改回机器默认的原生大小端模式。

对于对齐而言，选项!n强制数据对齐到以n为倍数的索引上。更准确的说，如果数据比n小，那么对齐到其