Question

我在C中有一个简单的函数，它提供了一个指向数据数组的void*指针。我知道这个内存块中每个单独数据点的大小（以字节为单位），并且需要保证我可以修改该块中的每个数据点，而不会意外地改变相邻的数据点。在这个例子中，我想将每个值减1。

所有数据点都是8位，16位或32位。

例如：

void myFunction(void* data, size_t arraySize, size_t widthPerDataPoint)
{
  if(!data)
    return -1;
  size_t w = widthPerDataPoint;
  int numPoints = arraySize / widthPerDataPoint;
  int i;
  for(i=0; i<numPoints; i++)
  {
    if(w==1)       // 8 bit
      (*((int8_t*)data + i))--;
    else if(w==2)  // 16 bit
      (*((int16_t*)data + i))--;
    else if(w==4)  // 32 bit
      (*((int32_t*)data + i))--;
  }
}

不幸的是，根据C99规范，int8_t等数据类型仅保证其最小大小，而不是精确大小。有没有办法重新建立和修改数据，并保证我不会粉碎我的阵列或触摸相邻的数据点？此外，是否有一种等效技术可以用于其他数据宽度（即：24位，60位等）？

Answer 1

根据定义，通过 n 递增T*类型的指针会将其移位n * sizeof(T)个字节。因此，编译器会保证一致性。不用担心。

Answer 2

int8_t保证恰好是8位，如果CHAR_BIT==1，则恰好为1个字节。

引用最新C标准的N1570草案，第7.20.1.1节：

typedef名称 int N _t 指定有符号整数类型宽度 N ，无填充位和二进制补码表示。因此， int8_t 表示这种有符号整数类型宽度恰好为8位。

虽然为了您的目的，使用uint8_t，uint16_t等可能更有意义。

如果实现不支持具有所需特征的类型，则不会定义它们;您可以通过检查来检测到这一点，例如：

#include <stdint.h>
#ifdef UINT8_MAX
/* uint8_t exists */
#else
/* uint8_t doesn't exist */
#endif

（如果CHAR_BIT != 8，则不会定义int8_t和uint8_t。）

标准仅保证最小尺寸的[u]intleast_N_t和[u]intfast_t类型。

您必须保证阵列及其中的偏移量与您用于访问它的类型正确对齐。我认为你已经在照顾它了。

Answer 3

代码似乎并非完全不合理。我个人可能会这样做：

 switch(widthPerDataPoint)
 {
    case 1:
       {
          int8_t *dptr = data;
          for(i = 0; i < numPoints; i++)
             dptr[i]--;
       }
       break;
    case 2:
       {
          int16_t *dptr = data;
          for(i = 0; i < numPoints; i++)
             dptr[i]--;
       }
       break;

    case 4:
       {
          int32_t *dptr = data;
          for(i = 0; i < numPoints; i++)
             dptr[i]--;
       }
       break;

    default:
       fprintf(stderr, "Someone gave the wrong width - width=%d\n", 
               widthPerDatapoint);
       break;
}

这里的优点是你不会在每个循环中得到一堆条件。编译器可能会对其进行排序，但我并不总是相信编译器能够解决这些问题 - 我认为它也有点清晰。

Answer 4

以下情况如何？

将值复制到任何大小的本地int
对局部变量执行递减
使用适当的位掩码将阵列中的位置清零（例如，8位的~0xFF）
'和'将局部变量返回到数组中。

保证C中（void *）数组中的确切数据宽度

4 个答案: