如何在C++中實現(xiàn)按位存取
在我創(chuàng)業(yè)的一個項目中,為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬,因此在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)需要實現(xiàn)緊湊存取,在國防,科研,航天,軍工等多個領(lǐng)域其實也有類似的需求。
實現(xiàn)緊湊存取,不是按一個字節(jié)一個字節(jié)地存取,而是按位存取。比如一個字節(jié),我們可以存儲8個bool信息,廢話少說,直接分享代碼(備注:里面的代碼算法值得優(yōu)化)。
//以下為函數(shù)定義
/***********************************************************************/ /* 函數(shù)作用:從buffer讀一個位 */ /* 參數(shù)pBuffer[in]:指定buffer */ /* 參數(shù)nStart[in]:指定位置 */ /* 參數(shù)nEnd[out]:返回結(jié)束位置 */ /* 參數(shù)retByte[out]:返回讀取結(jié)果值 */ /* 返回:void */ /***********************************************************************/ void ReadOneBit( byte* pBuffer, int nStart, /* out */int& nEnd, /* out */ byte& retByte ); /***********************************************************************/ /* 函數(shù)作用:從指定buffer里讀任意一段位置數(shù)據(jù) */ /* 參數(shù)pBuffer[in]:指定buffer */ /* 參數(shù)nStart[in]:指定位置 */ /* 參數(shù)btLength[in]:讀取長度 */ /* 參數(shù)nEnd[out]:返回結(jié)束位置 */ /* 參數(shù)retData[out]:返回讀取結(jié)果值,支持任意數(shù)據(jù)類型 */ /* 返回:void */ /***********************************************************************/ template<typename T> void ReadDataFromBuffer( byte* pBuffer, int nStart, byte btLength, /* out */int& nEnd, /* out */ T& retData ); /***********************************************************************/ /* 函數(shù)作用:從指定buffer里讀取一段字符串 */ /* 參數(shù)pBuffer[in]:指定buffer */ /* 參數(shù)nStart[in]:指定位置 */ /* 參數(shù)nCount[in]:字符串長度 */ /* 參數(shù)nEnd[out]:返回結(jié)束位置 */ /* 參數(shù)pRetData[out]:返回讀取字符串結(jié)果 */ /* 返回:void */ /***********************************************************************/ void ReadStringFromBuffer( byte* pBuffer, int nStart, int nCount, /* out */int& nEnd, /* out */char* pRetData ); /***********************************************************************/ /* 函數(shù)作用:向buffer寫一個位 */ /* 參數(shù)pBuffer[in]:指定buffer */ /* 參數(shù)btData[in]:需要寫入的值 */ /* 參數(shù)nStart[in]:指定位置 */ /* 參數(shù)nEnd[out]:返回結(jié)束位置 */ /* 返回:void */ /***********************************************************************/ void WriteOneBit( byte* pBuffer, byte btData, int nStart, /* out */int& nEnd ); /***********************************************************************/ /* 函數(shù)作用:向指定buffer里寫入任意一段數(shù)據(jù) */ /* 參數(shù)pBuffer[in]:指定buffer */ /* 參數(shù)tData[in]:需要寫入的數(shù)據(jù),支持任意數(shù)據(jù)類型 */ /* 參數(shù)nStart[in]:指定位置 */ /* 參數(shù)btLength[in]:讀取長度 */ /* 參數(shù)nEnd[out]:返回結(jié)束位置 */ /* 返回:void */ /***********************************************************************/ template<typename T> void WriteDataToBuffer( byte* pBuffer, T tData, int nStart, byte btLength, /* out */int& nEnd ); /***********************************************************************/ /* 函數(shù)作用:向指定buffer里寫取一段字符串 */ /* 參數(shù)pBuffer[in]:指定buffer */ /* 參數(shù)pchar[in]:需要寫入的字符串 */ /* 參數(shù)nStart[in]:指定位置 */ /* 參數(shù)nCount[in]:字符串長度 */ /* 參數(shù)nEnd[out]:返回結(jié)束位置 */ /* 返回:void */ /***********************************************************************/ void WtriteStringToBuffer( byte* pBuffer, char* pchar, int nStart, int nCount, /* out */int& nEnd );
//以下為函數(shù)實現(xiàn)
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 ) { //順序讀位 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 ) { /* //大端機模式 byte btDataLength = sizeof(T); if ( btLength > sizeof(T)*8 ) return; int nDataStart = 0; //數(shù)據(jù)的第一位位置為0,順序?qū)懭? while ( btLength-- ) { byte bitData; ReadOneBit((byte*)&tData, nDataStart, nDataStart, bitData); WriteOneBit(pBuffer, bitData, nStart, nStart); } nEnd = nStart; */ //小端機模式:寫buffer的時候,不能順序?qū)懳? //獲得模版占用字節(jié)大小 byte btDataLength = sizeof(T); //校驗長度是否越界 if ( btLength > sizeof(T)*8 ) return; //將待寫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為byte* byte* ptData = (byte*)&tData; //求模與余 int nSet = btLength / 8; int nRin = btLength % 8; //定義字節(jié)數(shù)據(jù)與位數(shù)據(jù) byte bitData; byte byteData; int nTempEnd; //先寫rin數(shù)據(jù) byteData = ptData[nSet]; while ( nRin-- ) { ReadOneBit(&byteData, 7-nRin, nTempEnd, bitData); WriteOneBit(pBuffer, bitData, nStart, nStart); } //再寫Set數(shù)據(jù) while ( nSet ) { byteData = ptData[--nSet]; //寫一個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內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助。
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