将 C 字符串转换为二进制表示答案

【问题标题】：Converting C string to binary representation将 C 字符串转换为二进制表示
【发布时间】：2011-04-14 17:05:58
【问题描述】：

在 ANSI C 中，我们如何将字符串转换为二进制字节数组？所有的谷歌搜索和搜索都为我提供了 C++ 和其他而不是 C 的答案。

我的一个想法是将字符串转换为 ASCII，然后将每个 ASCII 值转换为其二进制。（呃！）我知道这是最愚蠢的想法，但我不确定还有其他选择。

我听说过 Java 中的编码功能。我不确定这是否适合相同的目的并且可以被 C 采用。

string = "Hello"
bytearr[] = 10100101... some byte array..

如果有人能对此有所了解，那就太好了。

谢谢！

【问题讨论】：

“二进制字节数组”是什么意思？ C 中的“字符串”只是一块内存（数组），其中包含映射到 ASCII 字符的值（字节）。
一些类似于Java中的字节数组的东西。您还可以以字节数组的形式处理字符串。
您似乎对术语感到非常困惑。 C 中的字符串已经是一个二进制字节数组，或多或少是根据定义。而且它可能也已经是 ASCII（除非它是支持 U+0000 到 U+007F 之外的字符的其他 Unicode 编码）。所以请再次尝试解释你希望这个“bytearr”的内容是什么。

标签： c string bytearray

【解决方案1】：

或者您的意思是如何将 C 字符串转换为二进制表示？

这是一种可以将字符串转换为二进制表示的解决方案。可以很容易地更改将二进制字符串保存到字符串数组中。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    if(argv[1] == NULL) return 0; /* no input string */

    char *ptr = argv[1];
    int i;

    for(; *ptr != 0; ++ptr)
    {
        printf("%c => ", *ptr);

        /* perform bitwise AND for every bit of the character */
        for(i = 7; i >= 0; --i) 
            (*ptr & 1 << i) ? putchar('1') : putchar('0');

        putchar('\n');
    }

    return 0;
}

输入输出示例：

./ascii2bin hello

h => 01101000
e => 01100101
l => 01101100
l => 01101100
o => 01101111

【讨论】：

【解决方案2】：

C 中没有任何字符串。任何字符串都是字节数组。

【讨论】：

我的意思是“任何字符串都是字节数组。”

【解决方案3】：

字符串是字节数组。

如果您想显示每个字符的 ASCII 值以十六进制形式，您只需执行以下操作：

while (*str != 0)
  printf("%02x ", (unsigned char) *str++);

【讨论】：

【解决方案4】：

在我工作过的大多数系统上，char 的宽度是 1 字节，因此 char[] 或 char* 是字节数组。

在大多数其他语言（如 Java）中，字符串数据类型在一定程度上通过使用 UTF-8 等编码来处理编码等概念。在 C 中，情况并非如此。如果我要读取内容包含多字节值的 UTF-8 字符串，我的字符将由数组中的两个桶表示（或可能更多）。

从另一个角度来看，考虑到 C 中的所有类型对于您的系统都有固定的宽度（尽管它们可能因实现而异）。

所以你正在操作的字符串是一个字节数组。

我想下一个问题是如何显示这些字节？这很简单：

char* x = ???; /* some string */
unsigned int xlen = strlen(x);
int i = 0;

for ( i = 0; i < xlen; i++ )
{
    printf("%x", x[i]);
}

我想不出你为什么要将该输出转换为二进制的原因，但如果你有这样的想法，它可以做到。

【讨论】：

这与“char 的宽度为 1 字节”不太一样，但在这种情况下可能值得再次说一下：sizeof(char)==1 BY DEFINITION。它永远不会是别的东西。（不过CHAR_BIT的值不一定是8。）

【解决方案5】：

如果您只想迭代（或随机访问）单个字节的数值，则根本不需要进行任何转换，因为 C 字符串已经是数组：

void dumpbytevals(const char *str)
{
    while (*str)
    {
        printf("%02x ", (unsigned char)*str);
        str++;
    }
    putchar('\n');
}

但是，如果您对这种代码不小心，当您需要支持非 ASCII 字符时，您可能会陷入困境。

【讨论】：

【解决方案6】：

由于 printf 在转换巨大的二进制数组时速度很慢。这是另一种不使用 printf 的方法：

#define BASE16VAL               ("x0x1x2x3x4x5x6x7x8x9|||||||xAxBxCxDxExF") 
#define BASE16_ENCODELO(b)      (BASE16SYM[((uint8)(b)) >> 4])
#define BASE16_ENCODEHI(b)      (BASE16SYM[((uint8)(b)) & 0xF]) 
#define BASE16_DECODELO(b)      (BASE16VAL[Char_Upper(b) - '0'] << 4)
#define BASE16_DECODEHI(b)      (BASE16VAL[Char_Upper(b) - '0']).

要将十六进制字符串转换为字节数组，您需要执行以下操作：

while (*Source != 0)   
    {   
    Target[0]  = BASE16_DECODELO(Souce[0]);   
    Target[0] |= BASE16_DECODEHI(Souce[1]);    

    Target += 1;   
    Source += 2;   
    } 

*Target = 0;

Source 是指向包含十六进制字符串的 char 数组的指针。 Target 是指向将包含字节数组的 char 数组的指针。

要将字节数组转换为十六进制字符串，您需要执行以下操作：

while (*Source != 0)   
    {   
    Target[0] = BASE16_ENCODELO(*Source);   
    Target[1] = BASE16_ENCODEHI(*Source);    

    Target += 2;   
    Source += 1;   
    }

Target 是指向包含十六进制字符串的 char 数组的指针。 Source 是指向包含字节数组的 char 数组的指针。

以下是一些缺少的宏：

#define Char_IsLower(C)  ((uint8)(C - 'a') < 26)
#define Char_IsUpper(C)  ((uint8)(C - 'A') < 26)
#define Char_Upper(C)    (Char_IsLower(C) ? (C + ('A' - 'a')) : C)
#define Char_Lower(C)    (Char_IsUpper(C) ? (C + ('a' - 'A')) : C)

【讨论】：