返回給定 C 中的指針的 16 位

Question

一個塊由一個 64 位長的 integer 表示，它被分成 4 個 16 位的部分。

我需要使用下面的 function 返回一個 16 位部分。

unsigned short get_16bitsection(unsigned long *start, int index) {
// Fill this in 
}

Answer 1

使用強制轉換來實現這一點很誘人，但一個常見的誤解是“一切都只是字節”，因此您可以安全地做到這一點。 一個稱為嚴格別名的規則實際上禁止這樣做。 您的代碼可能看起來可以工作，特別是在較舊和不太復雜的編譯器上，但在重度優化時代，您違反了這樣的語言規則，實際上是在玩火。

相反，您應該將所需的字節復制到uint16_t中，然后返回它：

uint16_t get_16bitsection(uint64_t *start, int index) {
  uint16_t result;
  memcpy(&result, (char*)start + index*sizeof(uint16_t), sizeof(uint16_t));
  return result;
}

在這里，我轉換為char*以便我們可以按字節導航您的塊（此別名是通常嚴格別名規則的特別允許的例外），然后應用index*sizeof(uint16_t)的偏移量以達到所需的索引（假設您已指定小端序）。 最后，我們將字節復制到result中，並返回它。

如果您擔心性能，請不要擔心。 您已經將uint16_t從本地 scope 復制到調用 scope 中； 剛才它有了名字。 如果這個 function比混疊違規版本慢，那么這證明你已經混淆了優化器走得太遠。

Answer 2

只需使用工會。

long int x=0x123456789abcdef0;

union {
    long int x;
    unsigned short arr[4];
} c;

c.x = x;
printf("%04x %04x %04x %04x\n", c.arr[0], c.arr[1], c.arr[2], c.arr[3]);

結果：

def0 9abc 5678 1234

Answer 3

給定指針返回 16 位
一個塊由一個 64 位長的 integer 表示，它分為 4 個 16 位段

要以獨立於字節序的可移植方式訪問數據並檢索 0:LS 16 位到 3:MS 16 位，請使用>> 。

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由於unsigned long可能只有 32 位，建議使用unsigned long long或uint_least64_t 。
考慮使指針const以允許此 function 用於const數據。

unsigned short get_16bitsection(const unsigned long long *start, int index) {
  #define MASK_16BIT 0xFFFFu
  return MASK_16BIT & (*start >> (16*index));
} 

• 掩碼在unsigned short不是 16 位的稀有機器上很有用。 IAC，我更喜歡面具而不是演員 - 減少范圍的更溫和的方式。
• 或者使用強制轉換： (unsigned short)或(uint16_t)雖然這稍微不那么可移植，因為uint16_t可能不存在並且unsigned short可能 > 16 位。

Answer 4

也許我在這里錯過了重點，但它可能就像這樣簡單：

unsigned short get_16bitsection_be(unsigned long *start, int index) {
  unsigned short *p = (unsigned short*) start;

  return p[3 - index];
}

unsigned short get_16bitsection_le(unsigned long *start, int index) {
  unsigned short *p = (unsigned short*) start;

  return p[index];
}

大端和小端之間的區別在這里是相關的。

請注意，您應該考慮使用stdint.h為這些類型賦予更有意義的名稱，並明確您實際在做什么：

uint16_t get_16bitsection_le(uint64_t *start, int index) {
  uint16_t *p = (uint16_t*) start;

  return p[index];
}

uint16_t get_16bitsection_be(uint64_t *start, int index) {
  uint16_t *p = (uint16_t*) start;

  return p[3 - index];
}

您的第二種方法走在了正確的軌道上，但是該代碼被許多無關緊要的東西弄得一團糟，再加上沒有意義的* 8偏移量。