如何从 uint8_t 数组中提取不同大小的值？答案

【问题标题】：How to extract values of different sizes from an array of uint8_t?如何从 uint8_t 数组中提取不同大小的值？
【发布时间】：2017-03-12 23:32:15
【问题描述】：

我正在尝试接收 TCP 套接字的消息并将其存储在 uint8_t 数组中。我要接收的缓冲区长度为 8 个字节，包含 4 个唯一值。字节 1：值 1，即 uint8_t，字节 2-3：值 2，即 uint16_t，字节 4：值 3，即 uint8_t，字节 5-8：值 4，即无符号长整数。 Endianness 是大端顺序。

int numBytes = 0;
uint8_t buff [8];
if ((numBytes = recv(sockfd, buff, 8, 0)) == -1)
{
    perror("recv");
    exit(1);
}

uint8_t *pt = buff;
printf("buff[0] = %u\n", *pt);
++pt;
printf("buff[1] = %u\n", *(uint16_t*)pt);

但是第二个printf 打印出一个意外的值。我是否做了错误的事情来提取这两个字节，或者我的打印功能有问题？

【问题讨论】：

在您解释“字节 2-3：值 2”的含义之前无法回答，即这些字节应如何转换为值。值 4 相同。
我们不知道多字节值的字节顺序，但我认为通过使用指针而不是直接将 buff 索引为数组来使问题复杂化没有任何目的，并逐个元素提取值。
@PeteBecker 对我来说似乎很清楚：值 2 表示第二个值。
@WeatherVane - 嗯？当然 value2 表示第二个值。您在回复之前阅读我的评论吗？
关于 TCP 的重要说明：它是基于流的，而不是基于消息的。永远不要仅仅因为recv 没有返回错误就认为您收到了整个消息。 recv 返回它可用的内容最多您要求的字节数。在这种情况下，recv 可以返回 0（礼貌地关闭套接字）、1 或 2。如果您需要 N 个字节，则可能必须循环 recv，直到收到 N 个字节。

标签： c++ c arrays pointers tcp

【解决方案1】：

大概是这样（大端）

uint8_t buff [8];
// ... 
uint8_t       val1 = buff[0];
unit16_t      val2 = buff[1] * 256 + buff[2];
unit8_t       val3 = buff[3];
unsigned long val4 = buff[4] * 16777216 + buff[5] * 65536 + buff[6] * 256 + buff[7];

【讨论】：

【解决方案2】：

数据到达缓冲区后，您需要处理 2 个问题。

首先是遵守别名规则，这是通过仅将非字符类型指针转换为char* 来实现的，因为char 可以别名任何东西。您应该从不将char* 转换为非字符类型指针。

第二个是遵循网络字节排序协议，通过网络传输的整数在传输前转换为网络顺序，接收后从网络顺序转换。为此，我们通常使用htons、htonl、ntohs 和ntohl。

类似这样的：

// declare receive buffer to be char, not uint8_t
char buff[8]; 

// receive chars in buff here ...

// now transfer and convert data
uint8_t a;
uint16_t b;
uint8_t c;
uint32_t d;

a = static_cast<uint8_t>(buff[0]);

// always cast the receiving type* to char*
// never cast char* to receiving type*
std::copy(buff + 1, buff + 3, (char*)&b)

// convert from network byte order to host order
b = ntohs(b); // short version (uint16_t)

c = static_cast<uint8_t>(buff[3]);

std::copy(buff + 4, buff + 8, (char*)&d)

d = ntohl(d); // long version (uint32_t)

【讨论】：