C/C++實(shí)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(zhǎng)度
size_t output_len = 0; // 輸出的7bit編碼后的長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)
unsigned char* encode_8bit_to_7bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len) {
// 計(jì)算7bit編碼后的長(zhǎng)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(shí),寫(xiě)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(chǔ)剩余的部分
}
return output;
}代碼說(shuō)明
encode_8bit_to_7bit函數(shù):
該函數(shù)的輸入是一個(gè)字節(jié)數(shù)組(假設(shè)每個(gè)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(guò)位運(yùn)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(chǔ)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(gè)處理輸入字節(jié),將其低7位提取出來(lái),并通過(guò)移位操作放入current_byte中。
每當(dāng)bit_position大于或等于8時(shí),將current_byte中的8位寫(xiě)入到輸出數(shù)組。
最后如果還有剩余的位,將其寫(xiě)入輸出。
內(nèi)存管理
malloc:動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)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(lái)打印每個(gè)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(shí),每個(gè)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(shí),我們需要按照7位的方式從每個(gè)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(zhǎng)度
size_t output_len = 0; // 解碼后的8bit數(shù)據(jù)長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)
unsigned char* decode_7bit_to_8bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len) {
// 計(jì)算8bit解碼后的長(zhǎng)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(shuō)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(gè)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(chǔ)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(gè)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(lái)的字符。
每當(dāng)累積足夠的7位時(shí),提取出字符并寫(xiě)入到輸出數(shù)組。
內(nèi)存管理
malloc:動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)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(huì)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(shí)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(qǐng)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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