这段平铺C++代码的作用是什么

What does this piece of Tiled C++ code do?

本文关键字:作用 是什么 代码 段平铺 C++      更新时间:2023-10-16

我正试图从Tiled实用程序的映射格式文档中找出这段代码的用途。

const int gid = data[i] |
                data[i + 1] << 8 |
                data[i + 2] << 16 |
                data[i + 3] << 24;

看起来有一些"或ing"和比特移位,但我不知道在使用平铺程序中的数据的情况下,这是什么目的。

Tiled将其层"全局平铺ID"(GID)数据存储在一个32位整数数组中,在XML文件中进行base64编码和(可选)压缩。

根据文档,这些32位整数以小端序格式存储——也就是说,整数的第一个字节包含数字的最低有效字节。作为一个类比,在十进制中,用小端序写数字"1234"看起来像4321——4是数字中的最低有效数字(表示值仅为4),3是下一个最低有效数字,表示30,依此类推。这个例子与Tiled所做的唯一区别是,我们使用的是十进制数字,而Tiled使用的是字节,它们实际上是每个可以保持256个不同值而不是仅仅10个的数字。

不过,如果我们用十进制数字来思考代码,实际上很容易理解它的作用。它基本上是通过这样做从数字重建整数值:

int digit[4] = { 4, 3, 2, 1 }; // our decimal digits in little-endian order
int gid = digit[0] +
          digit[1] * 10 +
          digit[2] * 100 +
          digit[3] * 1000;

它只是将每个数字移动到位,以创建完整的整数值。(在二进制中,8的倍数移位就像十进制中10的幂相乘;它将一个值移动到下一个"有效数字"槽中)

关于大端序和小端序的更多信息,以及为什么差异很重要,可以在1980年的一份重要(也是有趣的)文件《论圣战与和平恳求》中找到,Danny Cohen在该文件中主张有必要对网络协议的单字节排序进行标准化。(剧透:big-endian最终赢得了这场战斗,因此整数的big-endia表示现在是在文件和网络传输中表示整数的标准方式,并且已经存在了几十年。Tiled在文件格式中使用小端整数有点不寻常。这导致需要像您引用的代码这样的代码来可靠地转换小端整数在数据文件中转换为计算机的本机格式。如果他们将数据存储在标准的big-endian格式中,每个操作系统都提供了标准的实用程序函数,用于从big-endia来回转换为本机,您可以简单地调用ntohl()来组装本机格式的整数,而不需要手动编写和理解这种字节操作代码)。

如前所述,<<运算符将位向左移动给定的数字。

该块采用data[]数组,该数组有四个(可能是一个字节)元素,并将这四个值"编码"为一个整数。

示例时间

data[0] = 0x3A; // 0x3A =  58 = 0011 1010 in binary
data[1] = 0x48; // 0x48 =  72 = 0100 1000 in binary
data[2] = 0xD2; // 0xD2 = 210 = 1101 0010 in binary
data[3] = 0x08; // 0x08 =   8 = 0000 1000 in binary
int tmp0 = data[0];       // 00 00 00 3A = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1010
int tmp1 = data[1] << 8;  // 00 00 48 00 = 0000 0000 0000 0000 0100 1000 0000 0000
int tmp2 = data[2] << 16; // 00 D2 00 00 = 0000 0000 1101 0010 0000 0000 0000 0000
int tmp3 = data[3] << 24; // 08 00 00 00 = 0000 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
// "or-ing" these together will set each bit to 1 if any of the bits are 1
int gid = tmp1 | // 00 00 00 3A = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1010
          tmp2 | // 00 00 48 00 = 0000 0000 0000 0000 0100 1000 0000 0000
          tmp3 | // 00 D2 00 00 = 0000 0000 1101 0010 0000 0000 0000 0000
          tmp4;  // 08 00 00 00 = 0000 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
gid == 147998778;// 08 D2 48 3A = 0000 1000 1101 0010 0100 1000 0011 1010

现在,您刚刚将四个一字节的值编码为一个四字节的整数。

如果你(理所当然地)想知道,当你可以使用byte并将四个单字节的数据直接存储到四个字节中时,为什么会有人想要经历所有这些努力,那么你应该看看这个问题:

循环背靠背中的int、short、byte性能


奖金示例

为了取回您的编码值,我们使用"and"运算符和右移>>:

int gid = 147998778;    // 08 D2 48 3A = 0000 1000 1101 0010 0100 1000 0011 1010
// "and-ing" will set each bit to 1 if BOTH bits are 1
int tmp0 = gid &        // 08 D2 48 3A = 0000 1000 1101 0010 0100 1000 0011 1010
           0x000000FF;  // 00 00 00 FF = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111
int data0 = tmp0;       // 00 00 00 3A = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1010
int tmp1 = gid &        // 08 D2 48 3A = 0000 1000 1101 0010 0100 1000 0011 1010
           0x0000FF00;  // 00 00 FF 00 = 0000 0000 0000 0000 1111 1111 0000 0000
tmp1;      //value of tmp1 00 00 48 00 = 0000 0000 0000 0000 0100 1000 0000 0000
int data1 = tmp1 >> 8;  // 00 00 00 48 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 1000
int tmp2 = gid &        // 08 D2 48 3A = 0000 1000 1101 0010 0100 1000 0011 1010
           0x00FF0000;  // 00 FF 00 00 = 0000 0000 1111 1111 0000 0000 0000 0000
tmp2;      //value of tmp2 00 D2 00 00 = 0000 0000 1101 0010 0000 0000 0000 0000
int data2 = tmp2 >> 16; // 00 00 00 D2 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1101 0010
int tmp3 = gid &        // 08 D2 48 3A = 0000 1000 1101 0010 0100 1000 0011 1010
           0xFF000000;  // FF 00 00 00 = 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000
tmp3;      //value of tmp3 08 00 00 00 = 0000 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
int data3 = tmp3 >> 24; // 00 00 00 08 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000

tmp3的最后一个"and ing"是不需要的,因为移位时"脱落"的位只是丢失的,而输入的位是零。因此:

gid;                   // 08 D2 48 3A = 0000 1000 1101 0010 0100 1000 0011 1010
int data3 = gid >> 24; // 00 00 00 08 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000

但我想提供一个完整的例子。