位移位和数据解释

Question

好的，我想解释一下位移位如何工作以及如何从字节数组构建数据。语言并不重要（如果需要示例，我知道 C、C++、Java 和 C#，它们都遵循相同的移位语法，不是吗？）

问题是，如何从 byte[] 转换为一堆字节在一起的东西？ （无论是 16 位整数、32 位整数、64 位整数、n 位整数）更重要的是，为什么？我想了解并学习如何自己制作，而不是从互联网上复制。 我知道字节序，我主要搞乱了小字节序的东西，但是解释一下两个系统的一般规则会很好。 非常非常感谢！！ 费德里科

Answer 1

通常编译器会为您处理字节顺序。因此，您可以将字节与移位一起进行“或”运算，而不必对此过于担心。

我自己过去曾使用过一些作弊方法来节省周期。当我知道数据按从最低到最高的顺序排列在数组中时，您可以将字节转换为更大的类型并按 walker 的大小遍历数组。例如，此示例一次遍历 4 个字节并在 C 中写入 4 个字节整数。

char bytes[] = {1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1};
int *temp;
temp = (int *)&bytes[0];
printf("%d\n", *temp);
temp = (int *)&bytes[4];
printf("%d\n", *temp);
temp = (int *)&bytes[8];
printf("%d\n", *temp);
temp = (int *)&bytes[12];
printf("%d\n", *temp);

return 0;

输出：
1
256
65536
16777216

这可能对 C# 和 Java 没有好处

Answer 2

您需要考虑数据的字节顺序。从那里，它取决于数据类型 - 但这里是一个例子。假设您想要从 4 字节数组转换为无符号 32 位整数。我们还假设字节的顺序与它们开始时的顺序相同（所以我们不需要担心字节顺序）。

//In C
#include <stdint.h>

uint32_t offset; //the offset in the array, should be set to something
uint32_t unpacked_int; //target
uint8_t* packed_array; //source

for ( uint32_t i = 0; i < 4; --i ) {
    unpacked_int += packed_array[ offset + i ] << 8*i;

您也可以等效地使用 |= 和 OR 字节。另外，如果您在结构上尝试此技巧，请注意您的编译器可能不会连续打包值，尽管通常您可以使用编译指示设置行为。例如，gcc/g++ 在我的架构上打包与 32 位对齐的数据。

对于 C#，BitConverter 应该可以满足您的要求。我知道 Python、PHP 和 Perl 使用一个名为 pack() 的函数来实现此目的，也许 Java 中有一个等效的函数。

Answer 3

对于位移位我会说。字节1 << n 会将 byte1 的位左移 n 次，结果可以通过将 byte1 乘以 2^n 得到...对于 >>n 我们必须将 byte1 除以 2^n。

Answer 4

嗯...这取决于你在寻找什么。实际上没有办法转换为 n 位整数类型（无论如何它总是一个字节数组），但您可以将字节转换为其他类型。

my32BitInt = byte1 << 24 | byte2 << 16 | byte3 << 8 | byte4