我正在研究几年前编码的AES的旧实现，我想修改ShiftRows函数，该效率非常低。
暂时，我的ShiftRows基本上只交换连续数组元素（用一个字节表示）的值n次以实现循环排列。
我想知道是否有可能将我的element数组转换为单个变量以使用位移运算符进行置换？ 这些行是4个无符号字符，因此每个4个字节。
在下面的代码中，似乎只有第一个字节（对应于“ a”）受位移位的影响。
char array[4][4] = {"abcd", "efgh", "ijkl", "mnop"};
int32_t somevar;
somevar = (int32_t)*array[0] >> 16;
自从我不练习C以来已经有很长时间了，所以我可能正在犯一些愚蠢的错误。
答案 0 :(得分：3)
首先，如果您的主要目标是快速AES实现，而不是实践C或快速但可移植的AES实现（即，可移植性是主要的，效率是次要的），那么您需要编写汇编语言语言（不是C语言），或至少对特定目标使用编译器功能，以便您编写准汇编代码。例如，Intel processors have AES-assist instructions, and GCC has built-in functions for them。
第二，如果要使用C语言执行此操作，则理想的主要工作是将所需的操作清楚地表达给编译器。通过这个，我的意思是您希望操作对编译器是透明的，以便其优化程序可以正常工作。使用各种技术重新解释数据（例如，从char到int）可能会阻碍编译器的优化能力。 （或者它们可能不，取决于编译器的质量和您编写的特定代码。）
如果您的目标是可移植代码，则可能最好只编写所需的字符运动（只需编写可移动数组元素的简单赋值语句）。好的编译器可以有效地转换它们，甚至在硬件支持的情况下，甚至可以将多个字节移动操作组合为单个字移动操作。
在编写“ fancy”代码以尝试进行优化时，重要的是要了解标准C的规则，正在使用的编译器的属性以及目标硬件。
例如，您有char array[4][4]。这声明了没有特定对齐方式的数组。编译器可能将此数组以任何对齐方式放置在任何位置，例如，不一定要对齐四个字节的倍数。如果然后使用指向此数组第一行的指针并将其转换为指向int的指针，则在某些处理器上加载int的指令可能会失败，因为它们需要{{1} }对象要对齐为四个字节的倍数。在其他处理器上，负载可能会起作用，但比对齐的负载要慢。
一个解决方案是不声明裸数组也不转换指针。相反，您将声明一个并集，其中一个成员可能是四个int的数组，另一个可能是四个四个uint32_t的数组的数组。联合中uint8_t数组的存在将迫使编译器使其适合于硬件。此外，C中允许通过联合来重新解释数据，而通过转换后的指针重新解释数据不是正确的C代码。 （即使满足对齐要求，通过指针重新解释数据也通常会违反别名规则。）
另一方面，在处理位时，通常最好使用无符号类型，就像在加密代码中一样。最好使用uint32_t和char，而不是int32_t和uint8_t。
关于您的特定代码：
uint32_t somevar = (int32_t)*array[0] >> 16;
是array[0]的第一行。根据C的规则，它会自动转换为指向其第一个元素的指针，因此它变为array。然后&array[0][0]是*array[0]，它是*&array[0][0]，它是数组第一行中的第一个array[0][0]。因此，到目前为止的表达式只是第一个char的值。然后，强制转换char将表达式的类型转换为(int32_t)。这不会更改值，因此结果只是第一行中第一个int32_t的值。
您可能会想到的是char或* (uint32_t *) &array[0]。它们采用第一行的地址（前一个表达式）或第一行的第一个元素的地址（后一个表达式）（表示相同的位置，但类型不同）并将其转换为指向{ {1}}。然后* (uint32_t) array[0]打算在该地址获取uint32_t。这违反了C规则，应该避免。
您可以使用：
*然后，您可以使用uint32_t访问单个字节，或者使用union
{
uint32_t words[4];
uint8_t bytes[4][4];
} block;
访问四个字节的单词。这是否一个好主意取决于上下文和目标。