Question

我遇到了这段存在的C代码。我很难理解它。

我非常希望将缓冲区中传递的4字节无符号值（小端格式）读入类型为＆＃34; long＆＃34;的变量。

此代码在64位字大小的小端x86机器上运行 - 其中sizeof（long）为8个字节。我的猜测是这个代码也打算在32位x86机器上运行 - 因此为了存储来自四字节输入数据的值，使用long类型的变量而不是int。

我有一些疑问，并在代码中添加了评论以表达我理解的内容，或者我不知道的内容： - ）

请在该背景下回答以下问题

void read_Value_From_Four_Byte_Buff( char*input)
{
    /* use long so on 32 bit machine, can still accommodate 4 bytes */ 
    long intValueOfInput;  

    /* Bitwise and of input buffer's byte 0 with 0xFF gives MSB or LSB ?*/
    /* This code seems to assume that assignment will store in rightmost byte - is that true on a x86 machine ?*/
    intValueOfInput =  0xFF & input[0];

    /*left shift byte-1 eight times, bitwise "or" places in 2nd byte frm right*/
    intValueOfInput |= ((0xFF & input[1]) << 8);

    /* similar left shift in mult. of 8 and bitwise "or" for next two bytes */
    intValueOfInput |= ((0xFF & input[2]) << 16);
    intValueOfInput |= ((0xFF & input[3]) << 24);

}

我的问题

1）输入缓冲区应该在＆＃34; Little endian＆＃34;中。但是从代码看起来这里的假设是它读入字节0 = MSB，字节1，字节2，字节3 = LSB。我之所以这么认为是因为代码从字节0开始读取字节，后续字节（1以后）在左移后放置在目标变量中。这是怎么回事，或者我弄错了？

2）我觉得这是一种令人费解的做事方式 - 是否有更简单的替代方法将值从4字节缓冲区复制到长变量中？

3）假设＆＃34;此代码将在64位机器上运行＆＃34;会对我能够轻易做到这一点有什么影响吗？我的意思是让所有这些麻烦都与字大小无关（我认为它现在与字大小无关 - 虽然不确定）？

感谢你的启示:-)

Answer 1

你倒退了。当你离开时，你会进入更重要的位。所以(0xFF & input[3]) << 24)将字节3放入MSB。
这是在标准C中执行此操作的方法.POSIX具有从网络字节顺序转换为本机32位整数的函数ntohl()，因此这通常用于Unix / Linux应用程序
除非您使用unsigned long而不是long，否则在64位计算机上这不会完全相同。按照目前的写法，input[3]的最高位将被放入结果的符号位（假设是二进制补码机器），因此您可以获得负面结果。如果long是64位，则所有结果都是正数。

Answer 2

从代码中，字节0是LSB，字节3是MSB。但是有一些错别字。这些行应该是

intValueOfInput |= ((0xFF & input[2]) << 16);
intValueOfInput |= ((0xFF & input[3]) << 24);

您可以通过删除0xFF但在参数类型中使用“unsigned char”类型来缩短代码。

要缩短代码，您可以执行以下操作：

long intValueOfInput = 0;
for (int i = 0, shift = 0; i < 4; i++, shift += 8)
    intValueOfInput |= ((unsigned char)input[i]) << shift;

Answer 3

您正在使用的代码确实将输入缓冲区视为小端。看看它是如何占用缓冲区的第一个字节，只是将它分配给变量而不进行任何移位。如果第一个字节增加1，则结果的值增加1，因此它是最不重要的字节（LSB）。左移使一个字节更重要，而不是更少。左移8通常与乘以256相同。
除非您使用外部函数，或者对运行此代码的机器做出假设，或者调用未定义的行为，否则我认为您不会比这更简单。在大多数情况下，只需编写uint32_t x = *(uint32_t *)input;即可，但这假设您的机器是小端，我认为根据C标准，它可能是未定义的行为。
不，在64位计算机上运行不是问题。我建议使用uint32_t和int32_t等类型，以便更轻松地推断您的代码是否适用于不同的体系结构。您只需要包含C99的stdint.h标头即可使用这些类型。

此函数最后一行的右侧可能会显示undefined behavior，具体取决于输入中的数据：

((0xFF & input[3]) << 24)

问题是(0xFF & input[3])将是签名的int（因为整数提升）。 int可能是32位，并且您将其向左移动到左侧，结果值可能无法在int中表示。 C standard表示这是未定义的行为，您应该尽量避免这种行为，因为它为编译器提供了执行任何操作的许可，您将无法预测结果。

解决方案是在使用强制转换之前将其从int转换为uint32_t。

最后，变量intValueOfInput被写入但从未使用过。你不应该把它归还或存放在某个地方吗？

考虑到所有这些，我会改写这样的函数：

uint32_t read_value_from_four_byte_buff(char * input)
{
    uint32_t x;
    x = 0xFF & input[0];
    x |= (0xFF & input[1]) << 8;
    x |= (0xFF & input[2]) << 16;
    x |= (uint32_t)(0xFF & input[3]) << 24;
    return x;
}

c从缓冲区读取4字节小端数的代码

3 个答案: