目标

使用 struct 模块设置新农田的最终数据细目分解。

在路的尽头有一个服务站，负责管理已经建成的新农田以及已经种植的作物。在这里，我们将检查并处理已种植作物的数据以及农田的预期产出。和本章中的其他关卡一样，我们将处理数据的序列化和反序列化，同时引入最后一个模块——struct 模块。

struct 模块提供了一系列将数据打包为二进制格式的序列化函数，不像我们之前使用的其他模块，它允许你在数据序列化和后续反序列化时，对数据结构进行更细致的控制，从而比其他模块更具灵活性。使用 import struct 来访问下面这些我们将用来处理数据的函数：

• struct.calcsize(): 用于确定给定格式字符串打包后的字节数，它接受一个参数，即你想要验证其字节大小的格式。我们将使用的格式有：
  • 整数：用 'i' 表示，用于表示整数数据。
  • 浮点数：用 'f' 表示，用于表示小数数据。
  • 双精度浮点数：用 'd' 表示，用于表示更为复杂的小数数据，当浮点数格式不足以满足需求时使用。
• struct.pack(): 将数据序列化为二进制，并按照你选择的格式进行打包。它可以接受两个或更多参数，第一个参数是你希望使用的格式，后面的参数是你想要序列化的值。格式就是前面提到的那些格式，你必须为你添加的每个值添加对应的格式字符。
• struct.unpack(): 用于反序列化已经打包的二进制数据，它接受两个参数，第一个是与数据序列化时相匹配的格式，第二个是被序列化的数据。
• struct.iter_unpack(): 反序列化打包的二进制数据，其工作方式与 struct.unpack() 相同，但它通过循环逐个迭代每个数据块。
• struct.pack_into(): 是 struct.pack() 的高级版本，接受四个参数，分别是你希望使用的格式、你想将数据写入的缓冲区、你想让数据占据缓冲区中的位置以及你要打包的值。
• struct.unpack_from(): 是 struct.unpack() 的高级版本，接受三个参数：第一个是你希望使用的格式，第二个是你想要从中解包数据的缓冲区，第三个是你希望从缓冲区的哪个位置开始解包。这允许你只解包数据的特定部分。

走到服务站中标有光亮 X 标记的地方，并面向柜台，创建三个变量：integer、float 和 double。我们将使用这些变量通过 struct.calcsize() 函数来验证每种格式在字节上的大小。对于 integer 变量使用参数 'i'，对于 float 变量使用参数 'f'，最后对于 double 变量使用参数 'd'。例如：integer = struct.calcsize('i')。将这三个变量添加到预先编写好的 write() 函数中。

走到金色 X 标记处，使用 read() 函数收集新农田的数据，记录下数据点及其格式以供以后使用，具体包括：Resources、Size 和 Estimate。记录完毕后，走向蓝色地毯上标有光亮 X 标记的地方，并创建一个名为 blue_data 的变量。

在 blue_data 变量中存储 struct.pack() 函数的返回值，函数参数依次为你之前记录下来的格式和数值。当编写格式字符串时，必须将格式类型“打包”成一个整体。例如，整数格式的标识是 'i'，如果你有三个整数数据类型，则格式字符串写为 'iii'。同理，如果你要添加一个整数、一个浮点数和一个双精度浮点数，则格式字符串写为 'ifd'。在添加数据时，依次将它们作为参数传入。下面是一个示例：

data_1 = 8 # 是一个整数
data_2 = 2.25 # 是一个浮点数
data_3 = 900.702938103 # 是一个双精度浮点数

blue_data = struct.pack('ifd', data_1, data_2, data_3)

struct.pack() 函数提供了极大的灵活性，使你能够自定义数据格式，并允许你一次序列化多个数据点，根据你的需求进行操作。请使用上面的示例作为基础，添加你之前读取到的数据。使用 display() 函数，并将 blue_data 作为参数，以查看打包后的数据。

走到蓝色地毯上标有暗色 X 标记的地方并面向终端，创建一个变量 blue_unpack，并将 struct.unpack() 函数的返回值赋给它，函数参数依次为与打包数据所用的相同格式和 blue_data 变量。格式字符串的写法与 struct.pack() 函数相同，这样你就可以按照最初序列化数据的方式进行反序列化。使用 write() 函数，并将 blue_unpack 作为参数，以验证你之前打包的数据。

在同一地点，我们还将使用 struct.iter_unpack() 函数，它接受与 struct.unpack() 完全相同的参数，不过现在需要将其放入一个 for 循环中，这样我们就可以逐个迭代数据，而不是一次性输出所有数据。该函数的代码如下：

for values in struct.iter_unpack(-insert value-, -insert value-):
    player.speak(values)

我们将使用 speak() 函数来显示这些值，对于 struct.iter_unpack() 函数中缺失的参数，请使用与 struct.unpack() 相同的参数，因为它们在用法上是相同的变体。

走到红色地毯上标有金色 X 标记的地方并面向柜台，使用 read() 函数查看作物数量。记录下所有作物的数量及各自的格式。接着走到红色地毯上标有光亮 X 标记的地方，创建一个名为 buffer 的对象，并将其赋值为 bytearray(16)。这是一个可以手动操作的字节集合，对我们来说，它就像一个数据银行，可以用来存储数据。数字 16 表示 buffer 对象中可以存储的字节数。

使用 struct.pack_into() 函数来填充你创建的 buffer 对象。不需要创建变量来存储该函数的返回值，因为该函数会直接将数据插入到 buffer 对象中。我们将对之前记录的每个作物数据点使用该函数，并根据各自的参数进行填充。

例如，对于提供的第一个作物的数值，你将获得它的格式、字节位置和数量。将该作物的格式作为第一个参数，指定你希望将字节序列化到的缓冲区（在此例中为 buffer）作为第二个参数，第三个参数为你希望在 buffer 中存储该值的位置，格式决定了所占用的字节数，因此请务必确保打包的数据不会覆盖之前的数据。最后添加你希望序列化并写入 buffer 对象的数值。

struct.pack_into('i', buffer, 0, 82)

如前所述，buffer 对象有 16 个字节，在上面的代码中，整数格式使用 4 个字节，并从位置 0 开始插入。这意味着一旦数据写入 buffer 后，只有 12 个字节仍然空闲，其中位置 0 至 3 被已写入的值 82 占用了。对之前记录的所有作物数据点（共计三个）都如此操作。使用 display() 函数，并将 buffer 作为参数，以显示序列化后的数据。

走到红色地毯上标有暗色 X 标记的地方并面向终端，在这里我们将反序列化数据以验证其内容，确保数据已正确存储。创建三个变量：lettuce、carrots 和 melons，我们将分别对每个数据点进行解包。对于每个变量，将 struct.unpack_from() 的返回值赋给它，函数参数依次为你在打包时使用的相同数据：第一个参数为格式，第二个参数为要解包的 buffer 对象，最后一个参数为你希望解包数据的起始位置。例如：

lettuce = struct.unpack_from('i', buffer, 0)

该数据对应于之前打包并解包的示例，请对另外两个变量执行相同操作，并将 lettuce、carrots 和 melons 传入预编写的 write() 函数中，以完成关卡。