如何在C++中实现按位存取
更新时间：2022年04月27日 14:54:16 作者：VeiwoZouhui
实现紧凑存取，不是按一个字节一个字节地存取，而是按位存取，本文就是介绍了如何在C++中实现按位存取,需要的朋友可以参考下
在我创业的一个项目中，为了节约网络带宽，因此在网络中传输数据需要实现紧凑存取，在国防，科研，航天，军工等多个领域其实也有类似的需求。
实现紧凑存取，不是按一个字节一个字节地存取，而是按位存取。比如一个字节，我们可以存储8个bool信息，废话少说，直接分享代码（备注：里面的代码算法值得优化）。
//以下为函数定义
/***********************************************************************/ /* 函数作用：从buffer读一个位 */ /* 参数pBuffer[in]：指定buffer */ /* 参数nStart[in]：指定位置 */ /* 参数nEnd[out]：返回结束位置 */ /* 参数retByte[out]：返回读取结果值 */ /* 返回：void */ /***********************************************************************/ void ReadOneBit( byte* pBuffer, int nStart, /* out */int& nEnd, /* out */ byte& retByte ); /***********************************************************************/ /* 函数作用：从指定buffer里读任意一段位置数据 */ /* 参数pBuffer[in]：指定buffer */ /* 参数nStart[in]：指定位置 */ /* 参数btLength[in]：读取长度 */ /* 参数nEnd[out]：返回结束位置 */ /* 参数retData[out]：返回读取结果值，支持任意数据类型 */ /* 返回：void */ /***********************************************************************/ template<typename T> void ReadDataFromBuffer( byte* pBuffer, int nStart, byte btLength, /* out */int& nEnd, /* out */ T& retData ); /***********************************************************************/ /* 函数作用：从指定buffer里读取一段字符串 */ /* 参数pBuffer[in]：指定buffer */ /* 参数nStart[in]：指定位置 */ /* 参数nCount[in]：字符串长度 */ /* 参数nEnd[out]：返回结束位置 */ /* 参数pRetData[out]：返回读取字符串结果 */ /* 返回：void */ /***********************************************************************/ void ReadStringFromBuffer( byte* pBuffer, int nStart, int nCount, /* out */int& nEnd, /* out */char* pRetData ); /***********************************************************************/ /* 函数作用：向buffer写一个位 */ /* 参数pBuffer[in]：指定buffer */ /* 参数btData[in]：需要写入的值 */ /* 参数nStart[in]：指定位置 */ /* 参数nEnd[out]：返回结束位置 */ /* 返回：void */ /***********************************************************************/ void WriteOneBit( byte* pBuffer, byte btData, int nStart, /* out */int& nEnd ); /***********************************************************************/ /* 函数作用：向指定buffer里写入任意一段数据 */ /* 参数pBuffer[in]：指定buffer */ /* 参数tData[in]：需要写入的数据，支持任意数据类型 */ /* 参数nStart[in]：指定位置 */ /* 参数btLength[in]：读取长度 */ /* 参数nEnd[out]：返回结束位置 */ /* 返回：void */ /***********************************************************************/ template<typename T> void WriteDataToBuffer( byte* pBuffer, T tData, int nStart, byte btLength, /* out */int& nEnd ); /***********************************************************************/ /* 函数作用：向指定buffer里写取一段字符串 */ /* 参数pBuffer[in]：指定buffer */ /* 参数pchar[in]：需要写入的字符串 */ /* 参数nStart[in]：指定位置 */ /* 参数nCount[in]：字符串长度 */ /* 参数nEnd[out]：返回结束位置 */ /* 返回：void */ /***********************************************************************/ void WtriteStringToBuffer( byte* pBuffer, char* pchar, int nStart, int nCount, /* out */int& nEnd );
//以下为函数实现
void ReadOneBit( byte* pBuffer, int nStart, /* out */int& nEnd, /* out */ byte& retByte )
{
byte btData = pBuffer[nStart/8];
btData = btData << nStart%8;
retByte = btData >> 7;
nEnd = nStart+1;
}
template<typename T>
void ReadDataFromBuffer( byte* pBuffer, int nStart, byte btLength, /* out */int& nEnd, /* out */ T& retData )
{
//顺序读位
retData = 0;
if ( btLength > sizeof(T)*8 )
return ;
byte btData;
T tData;
while ( btLength-- )
{
ReadOneBit(pBuffer, nStart, nStart, btData);
tData = btData << btLength;
retData |= tData;
}
nEnd = nStart;
}
void ReadStringFromBuffer( byte* pBuffer, int nStart, int nCount, /* out */int& nEnd, /* out */char* pRetData )
{
for ( int nIndex=0; nIndex<nCount; nIndex++ )
{
ReadDataFromBuffer(pBuffer, nStart, 8, nStart, pRetData[nIndex]);
}
nEnd = nStart;
}
void WriteOneBit( byte* pBuffer, byte btData, int nStart, /* out */int& nEnd )
{
int nSet = nStart / 8;
byte c = pBuffer[nSet];
switch ( btData )
{
case 1:
c |= ( 1 << (7- nStart % 8) );
break;
case 0:
c &= ( ~(1 << (7- nStart % 8) ) );
break;
default:
return;
}
pBuffer [nSet] = c;
nEnd = nStart +1;
}
template<typename T>
void WriteDataToBuffer( byte* pBuffer, T tData, int nStart, byte btLength, /* out */int& nEnd )
{
/* //大端机模式
byte btDataLength = sizeof(T);
if ( btLength > sizeof(T)*8 )
return;
int nDataStart = 0; //数据的第一位位置为0，顺序写入
while ( btLength-- )
{
byte bitData;
ReadOneBit((byte*)&tData, nDataStart, nDataStart, bitData);
WriteOneBit(pBuffer, bitData, nStart, nStart);
}
nEnd = nStart;
*/
//小端机模式：写buffer的时候，不能顺序写位
//获得模版占用字节大小
byte btDataLength = sizeof(T);
//校验长度是否越界
if ( btLength > sizeof(T)*8 )
return;
//将待写数据转为byte*
byte* ptData = (byte*)&tData;
//求模与余
int nSet = btLength / 8;
int nRin = btLength % 8;
//定义字节数据与位数据
byte bitData;
byte byteData;
int nTempEnd;
//先写rin数据
byteData = ptData[nSet];
while ( nRin-- )
{
ReadOneBit(&byteData, 7-nRin, nTempEnd, bitData);
WriteOneBit(pBuffer, bitData, nStart, nStart);
}
//再写Set数据
while ( nSet )
{
byteData = ptData[--nSet];
//写一个byte
int i=0;
while ( i!=8 )
{
ReadOneBit(&byteData, i++, nTempEnd, bitData);
WriteOneBit(pBuffer, bitData, nStart, nStart);
}
}
nEnd = nStart;
}
void WtriteStringToBuffer( byte* pBuffer, char* pchar, int nStart, int nCount, /* out */int& nEnd )
{
for ( int nIndex=0; nIndex<nCount; nIndex++ )
{
WriteDataToBuffer(pBuffer, pchar[nIndex], nStart, 8, nStart);
}
nEnd = nStart;
}
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助。
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