三维数组中的 C/C++ DWORD 到 BYTE 和 BYTE 到 DWORD 转换

Question

我很难理解我是否以正确的方式执行此操作，以及这是否是（唯一）最佳解决方案。

我正在进行的项目是使用Three-Dimensional Array 来保存和使用大量数据。 “数据”的一部分是 DWORD 类型，我必须从/到 DWORD/BYTE 进行安全转换。

BYTE（c 风格）数组如下所示：

BYTE array_data[150][5][255] = 
{
    {
        { // bytes },
        { 0x74,0x21,0x54,0x00 }, // This is converted from DWORD like: 0x00542174
        { // bytes },
        { // bytes },
        { // bytes },
    },
};

我发现从 DWORD 转换为 BYTE的（唯一）方法：

DWORD dword_data;
char byte_array[4];

*(DWORD*)byte_array = dword_data; // byte_array becomes {0x74, 0x21, 0x54, 0x00}

wchar_t temp[256];

wsprintfW(temp, L"{0x%02x,0x%02x,0x%02x,0x%02x}, // This is converted from DWORD like: 0x%.8X\n", (BYTE)byte_array[0], (BYTE)byte_array[1], (BYTE)byte_array[2], (BYTE)byte_array[3], (DWORD)dword_data);

据我了解，DWORD 是 4 BYTE，这就是字符最大长度为 4 的原因。（如果我错了，请纠正我？）

然后将 从 BYTE 转换回 DWORD(s)：

//Convert an array of four bytes into a 32-bit integer.
DWORD getDwordFromBytes(BYTE* b)
{
    return (b[0]) | (b[1] << 8) | (b[2] << 16) | (b[3] << 24);
};

printf("dword_data: 0x%.8X\n", getDwordFromBytes(array_data[0][1]));

打印效果很好：0x00542174。

所以我的问题是，这一切是否正确和安全？因为我会在数组中有很多数据，而 DWORD/BYTE 转换对我来说是必须的，它必须是准确的。

请指正并纠正我做错的地方，我将不胜感激！

Answer 1

这段代码

DWORD dword_data;
char byte_array[4];
*(DWORD*)byte_array = dword_data;

根据 C++ 标准是undefined behavior。一些编译器可能允许它作为扩展，但除非您想在更改编译器或命令行选项时感到惊讶，否则不要使用它。

正确的做法是：

DWORD dword_data;
BYTE byte_array[sizeof(DWORD)];
memcpy(byte_array, &dword_data, sizeof(DWORD));

不用担心效率：这个memcpy 将被任何体面的编译器优化出来。

在 C++20 中，您将能够成为 more eloquent：

auto byte_array = std::bit_cast<std::array<BYTE, sizeof(DWORD)>>(dword_data);

还应该使用memcpy 来完成反向转换，使其与字节序无关：您的getDwordFromBytes 将无法在大字节序机器上生成原始dword_data。

Answer 2

DWORD 是 32 位无符号整数。

typedef unsigned long DWORD, *PDWORD, *LPDWORD;

32 位表示 4 个字节，因为每个字节是 8 位。而4*8=32

https://docs.microsoft.com/en-us/openspecs/windows_protocols/ms-dtyp/262627d8-3418-4627-9218-4ffe110850b2

当您将字节数组发送到一些期望以相反顺序（不同字节序）查看这些字节的代码时，就会出现问题。然后，您需要将其反转。

DWORD 是特定于 windows 的 typedef，并且所有 windows 都是 little-endian，所以如果您在同一台机器上处理数据，我认为按原样使用此代码是安全的。