C++ 从`std:：vector<；中的位获取整数；char>`_C++_Bytearray_Bit Manipulation_Bit_Bit Shift

C++ 从`std:：vector<；中的位获取整数；char>`

c++

C++ 从`std:：vector<；中的位获取整数；char>`,c++,bytearray,bit-manipulation,bit,bit-shift,C++,Bytearray,Bit Manipulation,Bit,Bit Shift,我有一个向量，我希望能够从向量中的一系列位中得到一个无符号整数。例如我似乎无法编写正确的操作来获得所需的输出。我预期的算法如下所示：和第一个字节带有（0xff>>左侧字节中未使用的位）开始%8）；返回\u type first\u wide=first；首先是一个有趣的问题。对于一些系统工作，我也做过类似的工作你的字符是8位宽？还是16位？你的整数有多大？32还是64 暂时忽略向量的复杂性把它想象成一个比特数组你有多少位？你有8个字符需要计算起始字符、提取位数、结束字符、

我有一个

向量

，我希望能够从向量中的一系列位中得到一个无符号整数。例如

我似乎无法编写正确的操作来获得所需的输出。我预期的算法如下所示：

和

第一个字节带有

（0xff>>左侧字节中未使用的位）

开始%8）；
返回\u type first\u wide=first；
首先是一个有趣的问题。对于一些系统工作，我也做过类似的工作

你的字符是8位宽？还是16位？你的整数有多大？32还是64
暂时忽略向量的复杂性
把它想象成一个比特数组
你有多少位？你有8个字符
需要计算起始字符、提取位数、结束字符、位位数和中间字符数。
对于第一个部分字符，您将需要按位and&键
对于最后一个部分字符，您需要按位and&键
您将需要左移>），具体取决于从哪个顺序开始
整数的endian值是多少

在某个时刻，您将计算数组中的一个索引，它是bitindex/char\u bit\u width，您将值171作为bitindex，将值8作为char\u bit\u width，因此您将最终计算出这些有用的值：

171/8=23//第一个字节的位置
171%8=第一个字符/字节中的3//位
8-171%8=最后一个字符/字节中的5//位
sizeof（整数）=4
sizeof（integer）+（171%8）>0？1:0）//要检查多少个数组位置

需要一些汇编…
有一件事你肯定错过了，我认为：你在向量中索引位的方式不同于你在问题中给出的方式。也就是说，根据你概述的算法，位的顺序将类似于765443210 | 1514131211098 | 232221…
呃，你的整个算法，但这一个在第一步就被遗漏了。
你犯了两个主要错误。第一个是：
first_wide <<= byte_width;

应该是
auto byte_offset = (byte_end - byte_i) * bits_per_byte;

括号中的值必须是要右移的字节数，这也是字节_i远离末尾的字节数。值byte_width-byte_i
没有语义意义（一个是增量，另一个是索引）
代码的其余部分很好。不过，这个算法有两个问题
首先，当使用结果类型累积位时，假设左侧有多余的空间。如果右侧边界附近有设置位，并且选择范围会导致位移位，则情况并非如此。例如，尝试运行
bits.get_bits<uint16_t>(11, 27);

对于位字符串0001011 01000000
，预期结果应该是6976，但是当前实现对于位字符串11111 011 01000000
返回-1216
我在下面介绍了我的实现，它从右到左构建位字符串，将位放置在正确的位置，以避免上述两个问题：
template<class ReturnType>
ReturnType get_bits(int start, int end) {
  int max_bits = kBitsPerByte * sizeof(ReturnType);
  if (end - start > max_bits) {
    start = end - max_bits;
  }

  int inclusive_end = end - 1;
  int byte_start = start / kBitsPerByte;
  int byte_end = inclusive_end / kBitsPerByte;

  // Put in the partial-byte on the right
  uint8_t first = bytes_[byte_end];
  int bit_offset = (inclusive_end % kBitsPerByte);
  first >>= 7 - bit_offset;
  bit_offset += 1;
  ReturnType ret = 0 | first;

  // Add the rest of the bytes
  for (int i = byte_end - 1; i >= byte_start; i--) {
    ReturnType tmp = (uint8_t) bytes_[i];
    tmp <<= bit_offset;
    ret |= tmp;
    bit_offset += kBitsPerByte;
  }

  // Mask out the partial byte on the left
  int shift_amt = (end - start);
  if (shift_amt < max_bits) {
    ReturnType mask = (1 << shift_amt) - 1;
    ret &= mask;
  }
}

模板
ReturnType获取_位（int开始，int结束）{
int max_bits=kBitsPerByte*sizeof（返回类型）；
if（结束-开始>最大字节）{
开始=结束-最大\u位；
}
int inclusive_end=end-1；
int byte_start=start/kBitsPerByte；
int byte_end=包含字节/kBitsPerByte；
//输入右边的部分字节
uint8_t first=bytes_[byte_end]；
整数位的偏移量=（包括结尾%kBitsPerByte）；
第一个>>=7位\u偏移量；
位u偏移量+=1；
ReturnType ret=0 | first；
//添加剩余的字节
对于（int i=byte\u end-1；i>=byte\u start；i--）{
ReturnType tmp=（uint8_t）字节[i]；
tmp这对无符号整数非常有效谢谢！我正在研究有符号整数-我不完全确定get_位（14,22）的期望输出
马上就到了！我希望很快就会回来更新，或者如果我发现这是我想要的行为，给你一个记号：）这段代码似乎对位不起作用。获取位（0，32）
-它返回零，而不是预期的519053860746您是对的。错误是由于结果在结尾被屏蔽的方式造成的。左移将位移到不重要的位置，导致位掩码为0。我添加了一个修复。
auto byte_offset = (byte_end - byte_i) * bits_per_byte;

bits.get_bits<uint16_t>(11, 27);

bits.get_bits<int16_t>(5, 21);

template<class ReturnType>
ReturnType get_bits(int start, int end) {
  int max_bits = kBitsPerByte * sizeof(ReturnType);
  if (end - start > max_bits) {
    start = end - max_bits;
  }

  int inclusive_end = end - 1;
  int byte_start = start / kBitsPerByte;
  int byte_end = inclusive_end / kBitsPerByte;

  // Put in the partial-byte on the right
  uint8_t first = bytes_[byte_end];
  int bit_offset = (inclusive_end % kBitsPerByte);
  first >>= 7 - bit_offset;
  bit_offset += 1;
  ReturnType ret = 0 | first;

  // Add the rest of the bytes
  for (int i = byte_end - 1; i >= byte_start; i--) {
    ReturnType tmp = (uint8_t) bytes_[i];
    tmp <<= bit_offset;
    ret |= tmp;
    bit_offset += kBitsPerByte;
  }

  // Mask out the partial byte on the left
  int shift_amt = (end - start);
  if (shift_amt < max_bits) {
    ReturnType mask = (1 << shift_amt) - 1;
    ret &= mask;
  }
}