如何循环移位4个字符的数组？

Question

我有一个由四个无符号字符组成的数组。我想将其视为 32 位数字（假设 char 的高位不关心。我只关心低 8 位）。然后，我想将它循环移动任意数量的位置。我有几个不同的班次大小，都是在编译时确定的。

例如

unsigned char a[4] = {0x81, 0x1, 0x1, 0x2};
circular_left_shift(a, 1);
/* a is now { 0x2, 0x2, 0x2, 0x5 } */

编辑：每个人都想知道为什么我没有提到 CHAR_BIT != 8，因为这是标准 C。我没有指定平台，所以你为什么假设一个？

Answer 1

static void rotate_left(uint8_t *d, uint8_t *s, uint8_t bits)
{
   const uint8_t octetshifts = bits / 8;
   const uint8_t bitshift = bits % 8;
   const uint8_t bitsleft = (8 - bitshift);
   const uint8_t lm = (1 << bitshift) - 1;
   const uint8_t um = ~lm;
   int i;

   for (i = 0; i < 4; i++)
   {
       d[(i + 4 - octetshifts) % 4] =
           ((s[i] << bitshift) & um) | 
           ((s[(i + 1) % 4] >> bitsleft) & lm);
   }
}   

显然

Answer 2

同时牢记纯 C，最好的方法是

inline void circular_left_shift(char *chars, short shift) {
    __int32 *dword = (__int32 *)chars;
    *dword = (*dword << shift) | (*dword >> (32 - shift));
}

嗯，char 是 16 位长，我不清楚。我认为int 仍然是 32 位。

inline void circular_left_shift(char *chars, short shift) {
    int i, part;
    part = chars[0] >> (16 - shift);
    for (i = 0; i < 3; ++i)
        chars[i] = (chars[i] << shift) | (chars[i + 1] >> (16 - shift));
    chars[3] = (chars[3] << shift) | part;
}

或者你可以放松这个循环。

您可以进一步研究 asm 指令ror，在 x86 上，它能够执行最多左移 31 位的这种移位。有点像

MOV CL, 31
ROR EAX, CL

Answer 3

使用union:

typedef union chr_int{
   unsigned int  i;
   unsigned char c[4];
};

它更安全（因为指针别名）并且更容易操作。

编辑：您之前应该提到您的 char 不是 8 位。但是，这应该可以解决问题：

#define ORIG_MASK 0x81010102
#define LS_CNT 1

unsigned char a[4] = { 
    ((ORIG_MASK <<  LS_CNT      ) | (ORIG_MASK >> (32 - LS_CNT))) & 0xff,
    ((ORIG_MASK << (LS_CNT +  8)) | (ORIG_MASK >> (24 - LS_CNT))) & 0xff,
    ((ORIG_MASK <<  LS_CNT + 16)) | (ORIG_MASK >> (16 - LS_CNT))) & 0xff,
    ((ORIG_MASK << (LS_CNT + 24)) | (ORIG_MASK >> ( 8 - LS_CNT))) & 0xff
};