从二进制文件进行位对齐读写[关闭]答案

【问题标题】：Bit aligned reading and writing from binary files [closed]从二进制文件进行位对齐读写[关闭]
【发布时间】：2010-01-13 15:31:33
【问题描述】：

我想从/向二进制文件读取和写入 n 位。例如，将接下来的 n 位读入一个整数或接下来的 n 位到一个字符。我需要数据位对齐而不是字节对齐。

是否有 C++ 库允许我这样做？

当我使用 ostream/istream 时，我似乎仅限于使用字节对齐数据。如果我希望我的数据被紧紧地打包，这还不够好。

【问题讨论】：

为什么需要如此紧密地打包数据？您是否考虑过使用压缩库（例如 zlib）？这对您来说会更轻松，并且可能占用更少的空间。
您的位是否捆绑到字节对齐的块中？如果是这样，您可以正常读取字节并使用位移位和位掩码获取位。

标签： c++ parsing binaryfiles writing

【解决方案1】：

当然，如果您自己进行位级访问，那么字节对齐的访问就“足够好”了。 :)

Here 是一个听起来像你想要的“位文件”库。我自己没有测试过，但听起来相当简约。

【讨论】：

链接已失效，并且来源不在 archve.org 上
@MarcusJ 谢谢，我换了另一个（未经测试的）面向位的 I/O 库。
谢谢，我在编写自己的位阅读器时遇到了麻烦（尤其是在字节序交换方面，希望支持 int 而不是读取为 char 等）

【解决方案2】：

您可以使用以下步骤从二进制文件中读取位。

使用 mmap 将二进制数据文件映射到内存中。如果您的文件大小不是字节的倍数，那么您将在映射内存区域的末尾有填充位。填充位数可以是 1 到 7 之间的任何值。
现在您可以使用位掩码从内存映射区域读取所需的位。请注意，您需要使用按位与操作。位掩码的值在 little-endian 和 big-endian 平台上会有所不同。因此，代码将不可移植，需要特别注意可移植性。
此外，您可能还需要使用按位向右或向左旋转运算符。

您还可以将映射的内存区域的一部分类型转换为具有位字段的 C++ 数据结构。在这里，我们需要指示编译器不要在 C++ 结构中使用填充来进行字节对齐。这可以使用“#PRAGMA PACK(1)”指令来实现。同样，具有位域的 C++ 结构不能在 little-endian 和 big-endian 平台之间移植。

上述方法的微小变化可用于将位写入二进制文件。

【讨论】：