位扩展字节数组

Bit expand byte array

本文关键字：数组 字节数 字节 扩展      更新时间：2023-10-16

我遇到需要将动态大小的字节数组放大 3 的情况。

例：

10101010 11001100

自

11100011 10001110 00111000 11111100 00001111 11000000

我在这里使用了算法来生成查找表。

https://stackoverflow.com/a/9044057/280980

static const uint32_t bitExpandTable[256] = {
00000000, 0x000007, 0x000038, 0x00003f, 0x0001c0, 0x0001c7, 0x0001f8, 0x0001ff,
0x000e00, 0x000e07, 0x000e38, 0x000e3f, 0x000fc0, 0x000fc7, 0x000ff8, 0x000fff,
0x007000, 0x007007, 0x007038, 0x00703f, 0x0071c0, 0x0071c7, 0x0071f8, 0x0071ff,
0x007e00, 0x007e07, 0x007e38, 0x007e3f, 0x007fc0, 0x007fc7, 0x007ff8, 0x007fff,
0x038000, 0x038007, 0x038038, 0x03803f, 0x0381c0, 0x0381c7, 0x0381f8, 0x0381ff,
0x038e00, 0x038e07, 0x038e38, 0x038e3f, 0x038fc0, 0x038fc7, 0x038ff8, 0x038fff,
0x03f000, 0x03f007, 0x03f038, 0x03f03f, 0x03f1c0, 0x03f1c7, 0x03f1f8, 0x03f1ff,
0x03fe00, 0x03fe07, 0x03fe38, 0x03fe3f, 0x03ffc0, 0x03ffc7, 0x03fff8, 0x03ffff,
0x1c0000, 0x1c0007, 0x1c0038, 0x1c003f, 0x1c01c0, 0x1c01c7, 0x1c01f8, 0x1c01ff,
0x1c0e00, 0x1c0e07, 0x1c0e38, 0x1c0e3f, 0x1c0fc0, 0x1c0fc7, 0x1c0ff8, 0x1c0fff,
0x1c7000, 0x1c7007, 0x1c7038, 0x1c703f, 0x1c71c0, 0x1c71c7, 0x1c71f8, 0x1c71ff,
0x1c7e00, 0x1c7e07, 0x1c7e38, 0x1c7e3f, 0x1c7fc0, 0x1c7fc7, 0x1c7ff8, 0x1c7fff,
0x1f8000, 0x1f8007, 0x1f8038, 0x1f803f, 0x1f81c0, 0x1f81c7, 0x1f81f8, 0x1f81ff,
0x1f8e00, 0x1f8e07, 0x1f8e38, 0x1f8e3f, 0x1f8fc0, 0x1f8fc7, 0x1f8ff8, 0x1f8fff,
0x1ff000, 0x1ff007, 0x1ff038, 0x1ff03f, 0x1ff1c0, 0x1ff1c7, 0x1ff1f8, 0x1ff1ff,
0x1ffe00, 0x1ffe07, 0x1ffe38, 0x1ffe3f, 0x1fffc0, 0x1fffc7, 0x1ffff8, 0x1fffff,
0xe00000, 0xe00007, 0xe00038, 0xe0003f, 0xe001c0, 0xe001c7, 0xe001f8, 0xe001ff,
0xe00e00, 0xe00e07, 0xe00e38, 0xe00e3f, 0xe00fc0, 0xe00fc7, 0xe00ff8, 0xe00fff,
0xe07000, 0xe07007, 0xe07038, 0xe0703f, 0xe071c0, 0xe071c7, 0xe071f8, 0xe071ff,
0xe07e00, 0xe07e07, 0xe07e38, 0xe07e3f, 0xe07fc0, 0xe07fc7, 0xe07ff8, 0xe07fff,
0xe38000, 0xe38007, 0xe38038, 0xe3803f, 0xe381c0, 0xe381c7, 0xe381f8, 0xe381ff,
0xe38e00, 0xe38e07, 0xe38e38, 0xe38e3f, 0xe38fc0, 0xe38fc7, 0xe38ff8, 0xe38fff,
0xe3f000, 0xe3f007, 0xe3f038, 0xe3f03f, 0xe3f1c0, 0xe3f1c7, 0xe3f1f8, 0xe3f1ff,
0xe3fe00, 0xe3fe07, 0xe3fe38, 0xe3fe3f, 0xe3ffc0, 0xe3ffc7, 0xe3fff8, 0xe3ffff,
0xfc0000, 0xfc0007, 0xfc0038, 0xfc003f, 0xfc01c0, 0xfc01c7, 0xfc01f8, 0xfc01ff,
0xfc0e00, 0xfc0e07, 0xfc0e38, 0xfc0e3f, 0xfc0fc0, 0xfc0fc7, 0xfc0ff8, 0xfc0fff,
0xfc7000, 0xfc7007, 0xfc7038, 0xfc703f, 0xfc71c0, 0xfc71c7, 0xfc71f8, 0xfc71ff,
0xfc7e00, 0xfc7e07, 0xfc7e38, 0xfc7e3f, 0xfc7fc0, 0xfc7fc7, 0xfc7ff8, 0xfc7fff,
0xff8000, 0xff8007, 0xff8038, 0xff803f, 0xff81c0, 0xff81c7, 0xff81f8, 0xff81ff,
0xff8e00, 0xff8e07, 0xff8e38, 0xff8e3f, 0xff8fc0, 0xff8fc7, 0xff8ff8, 0xff8fff,
0xfff000, 0xfff007, 0xfff038, 0xfff03f, 0xfff1c0, 0xfff1c7, 0xfff1f8, 0xfff1ff,
0xfffe00, 0xfffe07, 0xfffe38, 0xfffe3f, 0xffffc0, 0xffffc7, 0xfffff8, 0xffffff,
};

我尝试使用 LUT 循环遍历字节数组，将前 3 个字节内存到新数组中。但是，我的输出看起来永远不正确。

有没有人对如何有效地实施这一点有任何建议？这将在嵌入式ARM处理器上运行。

编辑

LUT测试

uint8_t msg[] = { 0xaa, 0x02, 0x43, 0x5a, 0x8d, 0x06, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xd0, 0x84, 0xc6, 0x2d, 0x00, 0xb9 };
uint8_t expanded_msg[63] = { 0 };
uint8_t tmp_val = 0;
uint32_t lut_val;
for (int i = 0; i < 21; i++)
{
    tmp_val = *(uint8_t*)(&msg + i);
    lut_val = bitExpandTable[tmp_val];
    memcpy(&expanded_msg[(i * 3)], &lut_val, 3);
}
print_binary(&msg, 21);
print_binary(&expanded_msg, sizeof(expanded_msg));

输出

[ 10101010 00000010 01000011 01011010 10001101 00000110 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 11010000 10000100 11000110 00101101 00000000 10111001 ]
[ 00111000 10001110 11100011 00000000 00000000 00000000 11000111 10001111 00000011 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000111 01110000 00011100 00000111 11110000 00000011 11111111 11111111 00011111 11000111 11110001 11100011 00000000 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 11000000 10000001 11100011 00000000 00000000 00000000 00000111 01110000 00011100 00111000 10000000 00011111 11111111 11111111 00011111 11000111 11110001 11100011 00000000 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 ]

表（或复制数据的方式）存在字节顺序问题：

对于第一个输入字节

10101010

您的输出是 

a        b        c
00111000 10001110 11100011

但应该是

c        b        a
11100011 10001110 00111000

所以第 1 个和第 3 个字节需要交换（依此类推）

与其改变桌子以适应memcpy，我只会做一些类似的事情

int j = 0;
for (int i = 0; i < 21; i++) {
  lut_val = bitExpandTable[msg[i]];
  expanded_msg[j++] = (uint8_t) (lut_val >> 16);
  expanded_msg[j++] = (uint8_t) (lut_val >> 8);
  expanded_msg[j++] = (uint8_t) lut_val;
}
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