从包含十六进制数字的 std::string 或 QString 创建 std::bitset 或 QBitArray答案

【问题标题】：create std::bitset or QBitArray from a std::string or QString containing hexadecimal numbers从包含十六进制数字的 std::string 或 QString 创建 std::bitset 或 QBitArray
【发布时间】：2016-09-03 05:03:28
【问题描述】：

有没有办法从十六进制的std::string 或QString 构造一个std::bitset，反之亦然，而无需执行二进制移位操作？我知道如何做到这一点，但我想知道是否可以使用 C++ 流或类似的东西来做到这一点。

这是我目前的代码（尽量避免受到版主的抨击）：

QString data("aabbccddeeff");
QByteArray temp = QByteArray::fromHex(data.simplified().toLatin1());
QBitArray bits(temp.count()*8); 
for(int i=0; i<temp.count(); ++i) {
    for(int b=0; b<8;b++) {
        bits.setBit( i*8+b, temp.at(i)&(1<<(7-b)) );
    }
}

【问题讨论】：

得到的位的最大长度是多少？它是否比您平台上最宽的整数长？
@JohnZwinck 最多 128 位或 16 字节。

标签： c++ data-conversion qstring qbytearray std-bitset

【解决方案1】：

QBitArray BitConverter::GetBits(quint64 value, bool lsb)
{
    QString binary;
    binary.setNum(value, 2);

    QBitArray bits(binary.count());
    if (lsb)
    {
        for (int i = 0; i < binary.count(); i++)
        {
            bits[i] = binary[i] == '1';
        }
    }
    else
    {
        for (int i = binary.count() - 1, j = 0; i >= 0; i--, j++)
        {
            bits[j] = binary[i] == '1';
        }
    }
    return bits;
}

【讨论】：

请解释如何以及为什么解决问题将真正有助于提高您的帖子质量，并可能导致更多的赞成票。
添加一些解释可能有助于我们更好地理解编写的代码。

【解决方案2】：

这个怎么样？

std::string str("deadBEEF");
std::bitset<128> bits; // result

char* raw = reinterpret_cast<char*>(&bits) + sizeof(bits) - 1; // last byte                                         
assert(str.size() <= 2 * sizeof(bits));

for (size_t ii = 0; ii < str.size(); ++ii) {
    char ch = str[ii];

    if (ch >= '0' && ch <= '9') {
        ch -= '0';
    } else if (ch >= 'a' && ch <= 'f') {
        ch -= 'a' - 10;
    } else if (ch >= 'A' && ch <= 'F') {
        ch -= 'A' - 10;
    } else {
        throw std::runtime_error("invalid input");
    }

    if (ii % 2 == 0) {
        ch <<= 4; // nibble                                                                                         
    }

    *raw |= ch;

    if (ii % 2) {
        --raw;
    }
}

cout << bits << endl;

以上假设std::bitset 仅具有一个数据成员：一个整数数组，其大小足以容纳模板化的位数。我认为这是一个公平的假设，但肯定不能保证它是可移植的。好消息是它会很快——部分原因是它没有动态内存分配。

【讨论】：

【解决方案3】：

根据 Trevor 在下面提供的答案，我编写了以下代码：

std::vector<std::bitset<8ul> > Bytes2Bits(QByteArray bytes)
{
    std::vector<std::bitset<8ul> > v;
    for(int i = 0 ; i < bytes.size(); ++i)
    {
        QByteArray temp;
        temp.append(bytes.at(i));
        std::string s = temp.toHex().toStdString();
        std::stringstream ss;
        ss << s;
        int n;
        ss >> n;
        std::bitset<8ul> b(n);
        v.push_back(b);
    }
    return v;
}

我希望它对寻求相同解决方案的其他人有用。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以将十六进制字符串转换为整数，并从中构造一个位集。

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <bitset>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    string s = "0xA";
    stringstream ss;
    ss << hex << s;
    unsigned n;
    ss >> n;
    bitset<32> b(n);
    // outputs "00000000000000000000000000001010"
    cout << b.to_string() << endl;
}

【讨论】：

ss >> n 将使用ss << hex << s 行提供给ss 的字符的ascii 值初始化n。