从带有位偏移量的std::字符串中按字节提取连续位

Extracting continuos bits from a std::string bytewise with a bit offset

本文关键字：连续 字节 字符串 提取 std 偏移量      更新时间：2023-10-16

我有点不知所措，我想从一个字符串(来自网络)中提取最多64个具有定义的位偏移量和位长度(无符号长-长)的位。

字符串的长度可以是未定义的，所以我需要确保只按字节访问它。(也意味着我不能使用_bextr_u32内在)。我不能使用std位集类，因为它不允许提取超过一个带有偏移量的位，而且只允许提取预定义数量的位。

所以我已经计算了字节偏移量(在字符串中)和比特偏移量(起始字节中)。

m_nByteOffset = nBitOffset / 8;
m_nBitOffset = nBitOffset % 8;

现在我可以得到起始地址

const char* sSource = str.c_str()+m_nByteOffset;

和位掩码

unsigned long long nMask = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL >> (64-nBitLen);

但现在我不知道如何从中提取64位，因为没有128位整数可用。

unsigned long long nResult = ((*(unsigned long long*)sSource) >> m_nBitOffset) & nMask;

这只适用于最多64位的偏移位，我如何才能将其扩展到真正适用于64位的独立偏移位。而且由于这不是按字节访问，它可能会导致内存读取访问冲突。

所以我真的在寻找一个字节式的解决方案来解决这个问题，它最多可以工作64位。(最好是C或内部)

更新：在搜索和测试了很多之后，我可能会使用RakNet的这个功能：https://github.com/OculusVR/RakNet/blob/master/Source/BitStream.cpp#L551

要按字节执行，只需一次读取一个字节的字符串(BTW最好将其解释为uint8_t序列，而不是char序列)，通过将其向左移动8并用当前字节or来更新结果。唯一复杂的是第一位和最后一位，这两个位都需要读取字节的一部分。对于第一部分，只需使用位掩码来获得所需的位，对于最后一部分，则将其下移所需的量。这是代码：

const uint8_t* sSource = reinterpret_cast<const uint8_t*>(str.c_str()+m_nByteOffset);
uint64_t result = 0;
uint8_t FULL_MASK = 0xFF;
if(m_nBitOffset) {
result = (*sSource & (FULL_MASK >> m_nBitOffset));
nBitLen -= (8 - m_nBitOffset);
sSource++;
}
while(nBitLen > 8) {
result <<= 8;
result |= *sSource;
nBitLen -= 8;
++sSource;
}
if(nBitLen) {
result <<= nBitLen;
result |= (*sSource >> (8 - nBitLen));
}
return result;

这就是我在现代C++风格中的做法。比特长度由缓冲区extractedBits的大小决定：您也可以使用所需大小的任何其他数据类型(甚至数组类型)，而不是使用unsigned long long。

实时查看

unsigned long long extractedBits;
char* extractedString = reinterpret_cast<char*>(&extractedBits);
std::transform(str.begin() + m_nByteOffset,
str.begin() + m_nByteOffset + sizeof(extractedBits),
str.begin() + m_nByteOffset + 1,
extractedString,
[=](char c, char d)
{
char bitsFromC = (c << m_nBitOffset);
char bitsFromD = 
(static_cast<unsigned char>(d) >> (CHAR_BIT - m_nBitOffset));
return bitsFromC | bitsFromD;
});
相关文章：