将两个 ASCII 十六进制字符（两个 ASCII 字节）转换为一个字节

Question

我想将两个 ASCII 字节转换为一个十六进制字节。 例如。

0x30 0x43 => 0x0C , 0x34 0x46 => 0x4F ...

ASCII 字节是介于 0 和 9 之间的数字或介于 A 和 F 之间的字母（仅限大写字母），因此介于 0x30 ... 0x39 和 0x41 之间。 ..0x46

我知道如何用数字0x34 和0x46 : 0x4F = 0x34 * 0x10 + 0x46“构造”0x4F

所以，事实上，我会将一个 ASCII 字节转换为十六进制值。

为此，我可以构建和排列以将十六进制值分配给 ASCII 字符：

0x30 => 0x00
0x31 => 0x01
...
0x46 => 0x0F

但是，也许它有一个最“合适”的解决方案。

该程序将在 AVR µC 上运行并使用 avr-gcc 编译，因此 scanf() / printf() 解决方案不适合。

你有想法吗？ 谢谢

Answer 1

将 2 个十六进制字符转换为一个字节分两步完成：

1. 将 char a 和 b 转换为它们的数字（例如 'F' -> 0xF），这是在两个大的 if else 分支中完成的，检查字符是否在范围'0' 到'9'，'A' 到'F' 或'a' 到'f'。

2. 在第二步中，通过将a（最大值为0xF（0b0000_FFFF））4 向左移动（a << 4 -> 0b1111_0000）来连接两个数字和然后对a 和b ((a << 4) | b) 应用按位或运算：

a: 0000_1111
b: 1111_0000
-> 1111_1111

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

#define u8 uint8_t
#define u32 uint32_t

u8 to_hex_digit(char a, char b) {
    u8 result = 0;

    if (a >= 0x30 && a <= 0x39) {
        result = (a - 0x30) << 4;
    } else if (a >= 0x41 && a <= 0x46) {
        result = (a - 0x41 + 10) << 4;
    } else if (a >= 0x61 && a <= 0x7A) {
        result = (a - 0x61 + 10) << 4;
    } else {
        printf("invalid hex digit: '%c'\n", a);
    }

    if (b >= 0x30 && b <= 0x39) {
        result |= b - 0x30;
    } else if (b >= 0x41 && b <= 0x46) {
        result |= b - 0x41 + 10;
    } else if (b >= 0x61 && b <= 0x7A) {
        result |= b - 0x61 + 10;
    } else {
        printf("invalid hex digit: '%c'\n", b);
    }

    return result;
}

u32 main() {
    u8 result = to_hex_digit('F', 'F');
    printf("0x%X (%d)\n", result, result);

    return 0;
}

Answer 2

这是一个同时适用于大写和小写十六进制字符串的版本：

void hex_decode(const char *in, size_t len, uint8_t *out)
{
  unsigned int i, hn, ln;
  char hc, lc;

  memset(out, 0, len);

  for (i = 0; i < 2*len; i += 2) {

    hc = in[i];
    if ('a' <= hc && hc <= 'f') hc = toupper(hc);
    lc = in[i+1];
    if ('a' <= lc && lc <= 'f') lc = toupper(lc);

    hn = hc > '9' ? hc - 'A' + 10 : hc - '0';
    ln = lc > '9' ? lc - 'A' + 10 : lc - '0';

    out[i >> 1] = (hn << 4 ) | ln;
  }
}

Answer 3

它的作品，但可以大大优化！

inline uint8_t  twoAsciiByteToByte(const std::string& s)
{
    uint8_t r = 0;

    if (s.length() == 4)
    {
        uint8_t a = asciiToByte(s[0]);
        uint8_t b = asciiToByte(s[1]);
        uint8_t c = asciiToByte(s[2]);
        uint8_t d = asciiToByte(s[3]);

        int h = (a * 10 + b);
        int l = (c * 10 + d);

        if (s[0] == '3')
            h -= 30;
        else if (s[0] == '4')
            h -= 31;

        if (s[2] == '3')
            l -= 30;
        else if (s[2] == '4')
            l -= 31;

        r = (h << 4) | l;
    }

    return r;
}

Answer 4

任务：

将包含十六进制 ascii 字符的字符串转换为其字节值 所以 ascii "FF" 变成 0xFF 和 ascii "10" (x31x30x00) 变成 0x10

char asciiString[]="aaAA12fF";// input ascii hex string 
char result[4];               // byte equivalent of the asciiString (the size should be at half of asciiString[])

//最终的结果应该是：

result[0] = 0xAA;
result[1] = 0xAA;       
result[2] = 0x12;
result[3] = 0xFF;

//1.第一步：转换 asciiString 使其仅包含大写：

// convert string to upper cases:
stringToUpperCases(asciiString);

使用：

void stringToUpperCases(char *p)
{   
    for(int i=0; *(p+i) !='\0'; i++)
    {
        *(p+i) = (unsigned char) toupper( *(p+i) );
    }
}

//2.将包含十六进制 ascii 字符的字符串转换为其字节值：

// convert string to bytes:

int nrOfBytes = stringToBytes(asciiString,result);

//use:  
unsigned char charToHexDigit(char c)
{
if (c >= 'A')
    return (c - 'A' + 10);
else
    return (c - '0');
}

unsigned char ascii2HexToByte(char *ptr)
{
    return charToHexDigit( *ptr )*16 + charToHexDigit( *(ptr+1) );
}

int stringToBytes(char *string, char *result)
{
    int k=0;
    int strLen = strlen(string);

    for(int i = 0; i < strLen; i = i + 2)
    {
        result[k] = ascii2HexToByte( &string[i] );
        k++;
    }

    return k; // number of bytes in the result array 
}   

//3.打印结果：

printNrOfBytes(nrOfBytes, result);

// 使用：

void printNrOfBytes(int nr, char *p)
{
   for(int i= 0; i < nr; i++)
    {
        printf( "0x%02X ", (unsigned char)*(p+i) );
    }
    printf( "\n");
}

//4.结果应该是：

0xAA 0xAA 0x12 0xFF

//5.这是测试程序：

char asciiString[]="aaAA12fF"; // input ascii hex string 
char result[4];                // result  
// convert string to upper cases:
stringToUpperCases(asciiString);

// convert string to bytes
int nrOfBytes = stringToBytes(asciiString,result);

// print result:
printNrOfBytes(nrOfBytes, result);

// result:
//  0xAA 0xAA 0x12 0xFF

Answer 5

我无法理解您的示例，但是如果您想将包含十六进制 ascii 字符的字符串转换为其字节值（例如，字符串“56”变为字节 0x56，您可以使用它（假设您的系统正在使用 ASCII)

uint8_t*
hex_decode(const char *in, size_t len,uint8_t *out)
{
        unsigned int i, t, hn, ln;

        for (t = 0,i = 0; i < len; i+=2,++t) {

                hn = in[i] > '9' ? in[i] - 'A' + 10 : in[i] - '0';
                ln = in[i+1] > '9' ? in[i+1] - 'A' + 10 : in[i+1] - '0';

                out[t] = (hn << 4 ) | ln;
        }

        return out;
}

你会像使用它一样使用它。

char x[]="1234";
uint8_t res[2];
hex_decode(x,strlen(x),res);

而 res（必须至少是 in 参数长度的一半）现在包含 2 个字节 0x12,0x34

另请注意，此代码需要十六进制字母 A-F 大写，a-f 不会（而且它不做任何错误检查 - 所以你必须传递有效的东西）。

Answer 6

您可以使用strtol()，它是avr-libc 的一部分，或者您可以很容易地只写您的具体案例：

unsigned char charToHexDigit(char c)
{
  if (c >= 'A')
    return c - 'A' + 10;
  else
    return c - '0';
}

unsigned char stringToByte(char c[2])
{
  return charToHexDigit(c[0]) * 16 + charToHexDigit(c[1]);
}