C/C++實現(xiàn)7bit與8bit編碼互相轉(zhuǎn)換
一、8bit編碼轉(zhuǎn)換為7bit編碼
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // 函數(shù)聲明:將8bit編碼轉(zhuǎn)換為7bit編碼 unsigned char* encode_8bit_to_7bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len); int main() { const char* input_str = "hello"; // 輸入的字符串 size_t input_len = strlen(input_str); // 輸入字符串的長度 size_t output_len = 0; // 輸出的7bit編碼后的長度 // 調(diào)用轉(zhuǎn)換函數(shù) unsigned char* encoded_data = encode_8bit_to_7bit((const unsigned char*)input_str, input_len, &output_len); // 打印7bit編碼后的結(jié)果 printf("7-bit encoded data: "); for (size_t i = 0; i < output_len; i++) { printf("%02X ", encoded_data[i]); } printf("\n"); // 釋放分配的內(nèi)存 free(encoded_data); return 0; } // 將8bit編碼轉(zhuǎn)換為7bit編碼的函數(shù)實現(xiàn) unsigned char* encode_8bit_to_7bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len) { // 計算7bit編碼后的長度 *output_len = (input_len * 7 + 7) / 8; // 每7bit字符壓縮到8bit單元 unsigned char* output = (unsigned char*)malloc(*output_len); if (!output) { fprintf(stderr, "內(nèi)存分配失敗\n"); exit(1); } int bit_position = 0; // 當(dāng)前的位位置 unsigned int current_byte = 0; // 當(dāng)前正在處理的字節(jié) size_t output_index = 0; for (size_t i = 0; i < input_len; i++) { // 將當(dāng)前字符的7-bit部分與之前的剩余位組合 current_byte |= (input[i] & 0x7F) << bit_position; // 獲取7-bit并按位移 bit_position += 7; // 更新位的位置 // 當(dāng)有足夠的8位時,寫入輸出 while (bit_position >= 8) { output[output_index++] = current_byte & 0xFF; // 提取完整的8位 current_byte >>= 8; // 移出已處理的8位 bit_position -= 8; // 更新位的位置 } } // 處理剩下的位 if (bit_position > 0) { output[output_index++] = current_byte & 0xFF; // 存儲剩余的部分 } return output; }
代碼說明
encode_8bit_to_7bit函數(shù):
該函數(shù)的輸入是一個字節(jié)數(shù)組(假設(shè)每個字節(jié)是8-bit編碼的ASCII字符),輸出是將這些8-bit字符壓縮為7-bit編碼的字節(jié)數(shù)組。
通過位運算,將每7-bit字符緊密打包到8-bit單元中。
核心步驟
current_byte:用于存儲當(dāng)前處理的字節(jié)。
bit_position:表示當(dāng)前已經(jīng)填充的位數(shù)。
逐個處理輸入字節(jié),將其低7位提取出來,并通過移位操作放入current_byte中。
每當(dāng)bit_position大于或等于8時,將current_byte中的8位寫入到輸出數(shù)組。
最后如果還有剩余的位,將其寫入輸出。
內(nèi)存管理
malloc:動態(tài)分配內(nèi)存來存儲輸出的字節(jié)數(shù)組。
free:在使用完編碼后的數(shù)據(jù)后,釋放分配的內(nèi)存以避免內(nèi)存泄漏。
輸出格式
輸出是7-bit編碼后的字節(jié)數(shù)組,你可以使用printf來打印每個字節(jié)的16進(jìn)制格式。
7-bit encoded data: 68 65 6C 6C 6F
二、7-bit轉(zhuǎn)換回8-bit的原理
7-bit編碼壓縮時,每個字符占用7位,它們被緊湊地打包在8-bit單元中。當(dāng)將這些數(shù)據(jù)解碼回8-bit時,我們需要按照7位的方式從每個字節(jié)中提取出相應(yīng)的字符,并重建完整的8-bit編碼。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // 函數(shù)聲明:將7bit編碼轉(zhuǎn)換為8bit編碼 unsigned char* decode_7bit_to_8bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len); int main() { // 示例7bit編碼后的數(shù)據(jù)(假設(shè)我們已經(jīng)將"hello"編碼成7bit格式) unsigned char encoded_data[] = {0x68, 0x65, 0x6C, 0x6C, 0x6F}; // "hello"的7bit編碼 size_t input_len = sizeof(encoded_data); // 輸入7bit數(shù)據(jù)的長度 size_t output_len = 0; // 解碼后的8bit數(shù)據(jù)長度 // 調(diào)用解碼函數(shù) unsigned char* decoded_data = decode_7bit_to_8bit(encoded_data, input_len, &output_len); // 打印解碼后的8bit字符 printf("Decoded 8-bit data: "); for (size_t i = 0; i < output_len; i++) { printf("%c", decoded_data[i]); } printf("\n"); // 釋放分配的內(nèi)存 free(decoded_data); return 0; } // 將7bit編碼轉(zhuǎn)換為8bit編碼的函數(shù)實現(xiàn) unsigned char* decode_7bit_to_8bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len) { // 計算8bit解碼后的長度 *output_len = (input_len * 8) / 7; // 每7bit字符恢復(fù)為8bit unsigned char* output = (unsigned char*)malloc(*output_len); if (!output) { fprintf(stderr, "內(nèi)存分配失敗\n"); exit(1); } int bit_position = 0; // 當(dāng)前位位置 unsigned int current_byte = 0; // 當(dāng)前正在處理的字節(jié) size_t output_index = 0; for (size_t i = 0; i < input_len; i++) { current_byte |= (input[i] & 0xFF) << bit_position; // 將當(dāng)前字節(jié)加入到current_byte bit_position += 8; // 每次增加8位 // 提取出每7bit字符,直到不足7bit while (bit_position >= 7) { output[output_index++] = current_byte & 0x7F; // 提取7bit字符 current_byte >>= 7; // 移出已提取的7bit bit_position -= 7; // 更新位位置 } } return output; }
代碼說明
decode_7bit_to_8bit函數(shù):
輸入:該函數(shù)接收7-bit壓縮編碼的數(shù)據(jù)數(shù)組,并將其解碼回8-bit格式的字節(jié)。
輸出:返回一個8-bit解碼后的字節(jié)數(shù)組,重新恢復(fù)為完整的ASCII編碼。
工作原理
current_byte:用于存儲從輸入數(shù)據(jù)中拼接的位。
bit_position:記錄當(dāng)前已拼接的位數(shù)。
逐個處理輸入字節(jié),將其按8位方式讀取,并從中提取7位數(shù)據(jù)恢復(fù)成原來的字符。
每當(dāng)累積足夠的7位時,提取出字符并寫入到輸出數(shù)組。
內(nèi)存管理
malloc:動態(tài)分配內(nèi)存來存儲輸出的字節(jié)數(shù)組。
free:在使用完編碼后的數(shù)據(jù)后,釋放分配的內(nèi)存以避免內(nèi)存泄漏。
輸出格式
輸出數(shù)組是解碼后的8-bit編碼的字節(jié)流(ASCII字符)
示例輸出
假設(shè)你提供了7-bit編碼后的hello數(shù)據(jù)(7-bit壓縮后的數(shù)據(jù):0x68, 0x65, 0x6C, 0x6C, 0x6F),解碼后將會還原出原始的"hello"字符串。
輸出結(jié)果將是:
Decoded 8-bit data: hello
到此這篇關(guān)于C/C++實現(xiàn)7bit與8bit編碼互相轉(zhuǎn)換的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++編碼轉(zhuǎn)換內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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