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整数与字节序列相互转换

JAY.LIN 收录于类型转换 C

2025-03-13 约 448 字预计阅读 1 分钟

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整数与字节序列相互转换

以下函数是用于二进制编解码的核心工具函数，实现 32/64 位整数与字节流之间的高效转换。

操作逻辑 ：将整数的每个字节依次写入缓冲区，从最低有效字节到最高有效字节
内存布局 ：假设 value=0x12345678，地址由低到高依次是0x78 0x56 0x34 0x12

编码函数（整数 -> 字节流）

// 将 32 位整数编码到字节缓冲区（小端序）
void toBytes(char* dst, uint32_t value) {
  uint8_t* bytes = reinterpret_cast<uint8_t*>(dst);
  bytes[0] = static_cast<uint8_t>(value);
  bytes[1] = static_cast<uint8_t>(value >> 8);
  bytes[2] = static_cast<uint8_t>(value >> 16);
  bytes[3] = static_cast<uint8_t>(value >> 24);
}

// 将 64 位整数编码到字节缓冲区（小端序）
void toBytes(char* dst, uint64_t value) {
  uint8_t* const bytes = reinterpret_cast<uint8_t*>(dst);
  bytes[0] = static_cast<uint8_t>(value);
  bytes[1] = static_cast<uint8_t>(value >> 8);
  bytes[2] = static_cast<uint8_t>(value >> 16);
  bytes[3] = static_cast<uint8_t>(value >> 24);
  bytes[4] = static_cast<uint8_t>(value >> 32);
  bytes[5] = static_cast<uint8_t>(value >> 40);
  bytes[6] = static_cast<uint8_t>(value >> 48);
  bytes[7] = static_cast<uint8_t>(value >> 56);
}

解码函数（字节流 -> 整数）

// 从字节缓冲区解码 32 位整数（小端序）
uint32_t toUint32(const char* ptr) {
  const uint8_t* const bytes = reinterpret_cast<const uint8_t*>(ptr);
  return (static_cast<uint32_t>(bytes[0])) |
         (static_cast<uint32_t>(bytes[1]) << 8) |
         (static_cast<uint32_t>(bytes[2]) << 16) |
         (static_cast<uint32_t>(bytes[3]) << 24);
}

// 从字节缓冲区解码 64 位整数（小端序）
uint64_t toUint64(const char* ptr) {
  const uint8_t* const bytes = reinterpret_cast<const uint8_t*>(ptr);
  return (static_cast<uint64_t>(bytes[0])) |
         (static_cast<uint64_t>(bytes[1]) << 8) |
         (static_cast<uint64_t>(bytes[2]) << 16) |
         (static_cast<uint64_t>(bytes[3]) << 24) |
         (static_cast<uint64_t>(bytes[4]) << 32) |
         (static_cast<uint64_t>(bytes[5]) << 40) |
         (static_cast<uint64_t>(bytes[6]) << 48) |
         (static_cast<uint64_t>(bytes[7]) << 56);
}

典型应用场景

序列化协议：网络协议（如 TCP 包头）、二进制文件格式
内存敏感操作：数据库键值存储、高性能日志系统
跨平台数据交换：确保不同架构设备间的数据正确解析