将数组右移 1

Question

我正在尝试用一些二进制 1 将一个 unsigned char 数组向右移动。

示例：0000 0000 | 0000 1111 我换 8 次会给我 0000 1111 | 1111 1111（二进制左移）

所以在我的数组中我会得到：{0x0F, 0x00, 0x00, 0x00} => {0xFF, 0x0F, 0x00, 0x00}（数组中的右移）

我目前使用函数 memmove：

unsigned char * dataBuffer = {0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};

unsigned int shift = 4;
unsigned length = 8;

memmove(dataBuffer, dataBuffer - shift, length + shift);    
for(int i = 0 ; i < 8 ; i++) printf("0x%X ", dataBuffer[i]);

Output: 0x0 0x0 0x0 0x0 0xF 0x0 0x0 0x0
Expected output: 0xFF 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0

如您所见，我设法仅逐个元素地移动我的数组，我不知道如何将 0 替换为 1。我想使用 memset 可以工作，但我无法正确使用它。

感谢您的帮助！

编辑：这是为了填充 exFAT 磁盘的位图区域。在磁盘中写入簇时，必须将位图的相应位设置为 1（第一个簇为第一位，第二个簇为第二位，...）。

新格式化的驱动器将在位图的第一个字节中包含 0x0F，因此如果我编写 8 个簇，建议的示例符合我的需要，我需要将值移动 8 次并用 1 填充。

在代码中，我写了 4 个簇，需要将值移动 4 位，但它移动了 4 个字节。

将问题设置为已解决，不可能做我想做的事。我需要分别移动数组的每个字节，而不是移动数组的位。

Answer 1

将问题设置为已解决，不可能做我想做的事。我需要分别编辑数组的每一位，而不是移动数组的位。

如果它可以帮助其他人，这是代码：

unsigned char dataBuffer[11] = {0x0F, 0x00, 0x00, 0x00, 0, 0, 0, 0};
unsigned int sizeCluster = 6;
unsigned int firstCluster = 4;
unsigned int bitIndex = firstCluster % 8;
unsigned int byteIndex = firstCluster / 8;
for(int i = 0 ; i < sizeCluster; i++){
    dataBuffer[byteIndex] |= 1 << bitIndex;
    //printf("%d ", bitIndex);
    //printf("%d \n\r", byteIndex);
    bitIndex++;
    if(bitIndex % 8 == 0){
        bitIndex = 0;
        byteIndex++;
    }
}
for(int i = 0 ; i < 10 ; i++) printf("0x%X ", dataBuffer[i]);

OUTPUT: 0xFF 0x3 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 0x0 

sizeCluster 是我想在 Bitmap 中添加的簇数 firstCluster 是我可以写入数据的第一个集群（使用了 4 个集群：0、1、2 和 3，所以我从 4 开始）。 bitIndex 用于修改数组字节中的正确位 => 每次递增。 byteIndex 用于修改数组的右字节 => 每次该位等于 7 时递增。

Answer 2

如果您出于性能原因不想使用 C++ std::bitset，那么您的代码可以这样重写：

#include <cstdio>
#include <cstdint>

    // buffer definition
    constexpr size_t clustersTotal = 83;
    constexpr size_t clustersTotalBytes = (clustersTotal+7)>>3; //ceiling(n/8)
    uint8_t clustersSet[clustersTotalBytes] = {0x07, 0};
        // clusters 0,1 and 2 are already set (for show of)

    // helper constanst bit masks for faster bit setting
    // could be extended to uint64_t and array of qwords on 64b architectures
    // but I couldn't be bothered to write all masks by hand.
    // also I wonder when the these lookup tables would be large enough
    // to disturb cache locality, so shifting in code would be faster.
    const uint8_t bitmaskStarting[8] = {0xFF, 0xFE, 0xFC, 0xF8, 0xF0, 0xE0, 0xC0, 0x80};
    const uint8_t bitmaskEnding[8] = {0x01, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x1F, 0x3F, 0x7F, 0xFF};
    constexpr uint8_t bitmaskFull = 0xFF;

    // Input values
    size_t firstCluster = 6;
    size_t sizeCluster = 16;

    // set bits (like "void setBits(size_t firstIndex, size_t count);" )
    auto lastCluster = firstCluster + sizeCluster - 1;
    printf("From cluster %d, size %d => last cluster is %d\n",
           firstCluster, sizeCluster, lastCluster);
    if (0 == sizeCluster || clustersTotal <= lastCluster)
        return 1;     // Invalid input values
    auto firstClusterByte = firstCluster>>3; // div 8
    auto firstClusterBit = firstCluster&7;   // remainder
    auto lastClusterByte = lastCluster>>3;
    auto lastClusterBit = lastCluster&7;
    if (firstClusterByte < lastClusterByte) {
        // Set the first byte of sequence (by mask from lookup table (LUT))
        clustersSet[firstClusterByte] |= bitmaskStarting[firstClusterBit];
        // Set bytes between first and last (simple 0xFF - all bits set)
        while (++firstClusterByte < lastClusterByte)
            clustersSet[firstClusterByte] = bitmaskFull;
        // Set the last byte of sequence (by mask from ending LUT)
        clustersSet[lastClusterByte] |= bitmaskEnding[lastClusterBit];
    } else {    //firstClusterByte == lastClusterByte special case
        // Intersection of starting/ending LUT masks is set
        clustersSet[firstClusterByte] |=
            bitmaskStarting[firstClusterBit] & bitmaskEnding[lastClusterBit];
    }

    for(auto i = 0 ; i < clustersTotalBytes; ++i)
        printf("0x%X ", clustersSet[i]); // Your debug display of buffer

不幸的是，我没有分析任何版本（你的和我的），所以我不知道在这两种情况下优化的 C 编译器输出的质量如何。在蹩脚的 C 编译器和 386-586 处理器的时代，我的版本会快得多。使用现代 C 编译器，LUT 的使用可能会适得其反，但除非有人通过一些分析结果证明我错了，否则我仍然认为我的版本效率更高。

也就是说，由于在此之前可能涉及写入文件系统，因此即使使用您的变体，设置位也可能需要大约 %0.1 的 CPU 时间，I/O 等待将是主要因素。

所以我发布这个更像是一个如何以不同方式完成事情的示例。

编辑：

另外，如果您相信 clib 优化，那么：

        // Set bytes between first and last (simple 0xFF - all bits set)
        while (++firstClusterByte < lastClusterByte)
            clustersSet[firstClusterByte] = bitmaskFull;

可以复用clibmemsetmagic：

//#include <cstring>
    // Set bytes between first and last (simple 0xFF - all bits set)
    if (++firstClusterByte < lastClusterByte)
        memset(clustersSet, bitmaskFull, (lastClusterByte - firstClusterByte));