python中utf_16_ex_decode()函数的源码解读

UTF-16是一种Unicode字符的编码方式，其中每个字符使用16位来表示。在Python中，utf_16_ex_decode()函数用于将UTF-16编码的字节序列解码为字符串。

以下是utf_16_ex_decode()函数的源码解读：

def utf_16_ex_decode(input_bytes, byteorder, errors='strict'):
    """
    Decode input_bytes using the UTF-16 encoding scheme.

    Arguments:
    - input_bytes: A bytes-like object to be decoded.
    - byteorder: The endianess of the input_bytes. It can be
        either 'big' or 'little'.
    - errors: The error handling scheme to be used (default is 'strict').

    Returns:
    - A tuple containing the decoded string and the number of bytes consumed.

    Raises:
    - UnicodeDecodeError: If the input_bytes cannot be decoded using UTF-16.

    """
    if byteorder not in ('big', 'little'):
        raise ValueError("Invalid byteorder: expected 'big' or 'little'")

    if byteorder == 'big':
        bom = b'\xFE\xFF'
    else:
        bom = b'\xFF\xFE'

    if input_bytes[:2] != bom:
        raise UnicodeDecodeError("The input does not have a UTF-16 BOM")

    decoded_string = input_bytes[2:].decode('utf-16', errors)
    return decoded_string, len(input_bytes)

解读：

1. 函数参数input_bytes是一个字节串，需要被解码成字符串。

2. 参数byteorder指定了输入字节序列的字节顺序，可以是'big'（高字节在前）或'little'（低字节在前）。

3. 参数errors指定解码过程中的错误处理方案，默认为'strict'。可以是'strict'（引发UnicodeDecodeError）, 'replace'（将无法解码的字符替换成\uFFFD）, 'ignore'（忽略无法解码的字符）。

4. 如果byteorder不是'big'或'little'，则会引发ValueError异常。

5. 根据byteorder的值，选择标识UTF-16字节顺序的字节序列（BOM）。

6. 检查输入字节串的前两个字节是否与BOM匹配，如果不匹配，则引发UnicodeDecodeError异常。

7. 从字节串的第三个字节开始将其解码为字符串，使用utf-16编码方案。解码时会根据errors参数的值进行错误处理。

8. 返回一个包含解码后字符串和消耗的字节数的元组。

下面是一个使用utf_16_ex_decode()函数的例子：

input_bytes = b'\xFF\xFE\x61\x00\x62\x00\x63\x00'  # byte order: little
decoded_string, num_bytes = utf_16_ex_decode(input_bytes, 'little')
print(decoded_string)  # Output: 'abc'
print(num_bytes)  # Output: 8

在这个例子中，输入字节串是b'\xFF\xFE\x61\x00\x62\x00\x63\x00'，表示字符串'abc'的UTF-16编码（低字节在前）。通过调用utf_16_ex_decode()函数，使用了'little'字节顺序，成功将字节串解码为字符串'abc'。解码结果存储在decoded_string变量中，消耗的字节数存储在num_bytes变量中，分别打印输出结果为'abc'和8。