Nimでバイトオーダ(エンディアン)を意識してデータ読み書きする - /home/jiro4989

Nimでバイトオーダ(エンディアン)を意識してデータ読み書きする

概要

Nimでstreamsモジュールを使ってのデータ読み書きについてまとめる

バイトオーダ(エンディアン)を意識する必要がある

エンディアン - Wikipedia

WAVだとリトルエンディアンで数値データが格納されている

SMFだとビッグエンディアンで数値が格納されている

Nimでエンディアンを扱うにはendiansモジュールを使う

Nimのstream読み書きを調べてみた

streamsの読み書きのエンディアンを調べる

streamsモジュールには何のエンディアンでデータを読み書きするのか説明がない

調べた

数値の読み書きのエンディアン

Nimでは数値型についてはリトルエンディアンで読み書きを行う

code:little.nim

import streams

block:

var strm = newFileStream("9.dat", fmWrite)

strm.write(9'u32)

strm.close()

block:

var strm = newFileStream("9.dat", fmRead)

echo strm.readUint32()

strm.close()

このコードを実行した結果生成される9.datのバイナリを調べると以下のようになる

code:9.sh

$ xxd 9.dat

00000000: 0900 0000 ....

一番下位のバイトが先頭に来ている

これはリトルエンディアン

そしてreadUint32で取得した値を出力すると9が出力される

よってreadUint32もリトルエンディアンとしてデータを読み込んでいる

文字列の読み書きのエンディアン

Nimのstring型においてはビッグエンディアンで読み書きを行う

code:str.nim

import streams

block:

var strm = newFileStream("hello.dat", fmWrite)

strm.write("hello")

strm.close()

block:

var strm = newFileStream("hello.dat", fmRead)

echo strm.readStr(5)

strm.close()

このコードを実行した結果生成されるhello.datのバイナリを調べると以下のようになる

code:9.sh

$ xxd hello.dat

00000000: 6865 6c6c 6f hello

helloがhelloの順序のまま格納されている

これはビッグエンディアン

そしてreadStrで取得した値を出力するとhelloが出力される

よってreadStrはビッグエンディアンとして読み込む

数値をビッグエンディアンで読み取る

数値型はリトルエンディアンで読み取ることが分かった

数値型をビッグエンディアンで読み取るにはendiansモジュールを使う

以下のコードは、リトルエンディアンとして読み取ったデータをビッグエンディアンに直す

code:big.nim

import streams, endians

block:

var strm = newFileStream("big.dat", fmWrite)

strm.write(0'u8)

strm.write(0'u8)

strm.write(0'u8)

strm.write(9'u8)

strm.close()

block:

var strm = newFileStream("big.dat", fmRead)

var src = strm.readUint32()

echo "littleEndian32: " & $src

var dst: uint32

bigEndian32(addr(dst), addr(src))

echo "bigEndian32: " & $dst

strm.close()

code:result.txt

littleEndian32: 150994944

bigEndian32: 9

ビッグエンディアンで書き込んだデータをreadUint32で読み取ると当然9にならない

endiansで数値をビッグエンディアンに直す