在 C++ 中使用位运算符将 4 个字符更改为 int

Question

我必须做的是以二进制模式打开一个文件，其中包含旨在被解释为整数的存储数据。我见过其他示例，例如Stackoverflow-Reading “integer” size bytes from a char* array.，但我想尝试采用不同的方法（我可能只是固执或愚蠢：/）。我首先在十六进制编辑器中创建了一个简单的二进制文件，内容如下。

00 00 00 47 00 00 00 17 00 00 00 41
如果将 12 个字节分成 3 个整数，则这（应该）等于 71、23 和 65。

在以二进制模式打开此文件并将 4 个字节读入字符数组后，如何使用按位运算使 char[0] 位成为 int 的前 8 位，依此类推，直到每个 char 的位是 int 的一部分。

 
My integer = 00        00        00        00  
 +           ^         ^         ^         ^
Chars      Char[0]  Char[1]   Char[2]   Char[3]
             00        00        00        47


So my integer(hex) = 00 00 00 47 = numerical value of 71

另外，我不知道我的系统的字节序是如何在这里发挥作用的，所以我需要记住什么吗？

这是我目前所拥有的代码 sn-p，我只是不知道接下来要采取的步骤。

std::fstream myfile;
    myfile.open("C:\\Users\\Jacob\\Desktop\\hextest.txt", std::ios::in | std::ios::out | std::ios::binary);
    if(myfile.is_open() == false)
    {
        std::cout &lt&lt "Error" &lt&lt std::endl;
    }
    char* mychar;
    std::cout &lt&lt myfile.is_open() &lt&lt std::endl;
    mychar = new char[4];
    myfile.read(mychar, 4);

我最终计划处理从文件中读取浮点数，最终可能是自定义数据类型，但首先我只需要更熟悉使用按位运算即可。 谢谢。

Answer 1

你想要按位左移运算符：

typedef unsigned char u8;  // in case char is signed by default on your platform
unsigned num = ((u8)chars[0] << 24) | ((u8)chars[1] << 16) | ((u8)chars[2] << 8) | (u8)chars[3];

它所做的是将左侧参数向左移动指定数量的位，从右侧添加零作为填充。例如，2 << 1 是 4，因为 2 是二进制的 10，左移一位得到 100，即 4。

这可以写成更一般的循环形式：

unsigned num = 0;
for (int i = 0; i != 4; ++i) {
    num |= (u8)chars[i] << (24 - i * 8);    // += could have also been used
}

您的系统的字节序在这里无关紧要；您知道文件中表示的字节顺序，它是恒定的（因此是可移植的），因此当您读取字节时，您知道如何处理它们。 CPU/内存中整数的内部表示可能与文件的不同，但代码中对它的逻辑按位操作与系统的字节序无关；最低有效位总是在右边，最高在左边（在代码中）。这就是为什么 shift 是跨平台的——它在 logical 位级别上运行 :-)

Answer 2

您是否想过使用 Boost.Spirit 来制作二进制解析器？开始时您可能会遇到一些学习曲线，但如果您想稍后扩展程序以读取浮点数和结构化类型，那么您将有一个很好的基础。

Spirit 有很好的文档记录，是 Boost 的一部分。一旦你开始了解它的来龙去脉，你能用它做什么真是令人难以置信，所以如果你有时间玩它，我真的建议你看看。

否则，如果您希望您的二进制文件是“可移植的” - 即您希望能够在大端和小端机器上读取它，您将需要某种字节顺序标记（BOM )。那将是您阅读的第一件事，之后您可以简单地逐字节读取整数。最简单的事情可能是将它们读入一个联合（如果您知道要读取的整数的大小），如下所示：

union U
{
    unsigned char uc_[4];
    unsigned long ui_;
};

将数据读入 uc_ 成员，如果需要更改字节顺序，交换字节并从 ui_ 成员中读取值。没有移位等要做 - 如果你想改变字节顺序，除了交换之外..

HTH

rlc