c++ - 以整数形式访问 unsigned char 数组的元素

Question

我必须使用只接受*unsigned char作为输入的阅读功能，

typedef unsigned char byte;
byte * rx_data;
rx_data = new byte [RX_PACKET_LEN*packets];

如何rx_data以简单的方式读取整数数组（4字节）？

Answer 1

你可以投射它：

int* pInt = reinterpret_cast<int*>( rx_data);

或者

int* pInt = (int*) rx_data;

或者，如果您想保留名称，请在需要读取时进行转换：

((int*)rx_data)[0];

请注意，只有在您完全确定自己在做什么时才应该这样做，否则不安全。（嗯，这适用于任何地方，我知道，但这需要特别注意）。想到的东西 -RX_PACKET_LEN*packets应该是sizeof(int).

Answer 2

由于这是 C++，您应该使用 reinterpret_cast 将 unsigned char 指针转换为 int 指针：

int * data = reinterpret_cast<int*>(rx_data);

但是，这假设数据以特定的字节序格式存储，因此如果字符数组来自具有不同字节序的不同平台，则此代码将不起作用。如果您假设相同的平台，那么您可能会没事的。

Answer 3

一般设置中唯一安全的方法是制作副本：

std::vector<int32_t> target(RX_PACKET_LET * packets / sizeof(int32_t));

std::copy(rx_data, rx_data + RX_PACKET_LET * packets,
          reinterpret_cast<unsigned char *>(target.data()));

target[0]现在您可以将, target[1], ... 作为整数读取。

Answer 4

您可以为此使用 memcpy。

byte *rx_data = ...
size_t rx_data_size = ...

std::array<int, rx_data_size/sizeof(int)> data;

std::memcpy(data.get(), rx_data, data.size() * sizeof(int));

// read and modify data

// if you need to write it back out to rx_data then copy data back when you're done

std::memcpy(rx_data, data.get(), data.size() * sizeof(int));

这有一个优点，它不涉及强制转换，处理未对齐的内存，并且不依赖于神秘的别名规则。

一个缺点可能是复制数据可能会导致性能下降。但是，这不能保证。现代编译器通常将 memcpy 实现为编译器内在函数，优化器可以推断其行为。

我刚刚试用了 LLVM，发现这些：

void increment(char *buf) {
    int i;
    memcpy(&i,buf,sizeof(int));
    ++i;
    memcpy(buf,&i,sizeof(int));
}

void increment(int &i) {
    ++i;
}

产生几乎相同的 IR 表示（clang tmp.cpp -emit-llvm -o - | opt -S -O2）和完全相同的 x86_64 程序集。

Answer 5

当您将指针类型从 byte* 更改为 int* 时，您将自动读取 4 个字节或在您递增指针 (p++) 时跳转 4 个字节。只要确保字节数组大小是模块 4，就不会出现分段错误。