从 txt 文件中读取字符、编码并写入二进制文件

Question

我正在编写一个程序，从文本文件中一次读取 4 个字符，将它们打包成一个整数，通过将整数向右移动 3 个单位来“加密”整数，然后将加密后的整数写入一个二进制文件。

原码：

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include "encoding.h"

#define KEY 3

int encrypt(int a); 
int pack(char a, char b, char d, char c);

void encoding(char itxt[], char obin[]){ 

        char four[4];

        FILE *inp=fopen(itxt,"r");
        if(!inp){printf("Unable to open %c", inp); return 1;} 

        FILE *outp=fopen(obin,"wb");
        if(!outp){printf("Unable to open %c\n", obin); return 1;} 

        while(fgets(four, 4, inp) != NULL){ 

                int a;

                a = pack(four[0], four[1], four[2], four[3]);
                a = encrypt(a);

                fwrite(&a, sizeof(int), 1, outp);
        }

        printf("Encoding complete!\n");

        fclose(inp);
        fclose(outp);
}

int pack(char a, char  b, char c, char d){ 

        int p = a;

        p = (p<<CHAR_BIT) | b;
        p = (p<<CHAR_BIT) | c;
        p = (p<<CHAR_BIT) | d;

        return p;
}

int encrypt(int a){

        int obin = a>>KEY;

        return obin;
}        

代码编译但不向二进制文件写入任何内容。任何反馈、提示或提示将不胜感激。

提前致谢！

*编辑：

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include "encoding.h"

#define KEY 3

unsigned int encrypt(int a); 
unsigned int pack(char a, char b, char d, char c);

void encoding(char itxt[], char obin[]){ 

        char four[4];

        FILE *inp=fopen(itxt,"r");
        if(!inp){printf("Unable to open %c", inp); return 1;} 

        FILE *outp=fopen(obin,"wb");
        if(!outp){printf("Unable to open %c\n", obin); return 1;} 

        while(fread(&four, sizeof(char), 4, inp) != NULL){ 

                unsigned int a;

                a = pack(four[0], four[1], four[2], four[3]);
                a = encrypt(a);

                fwrite(&a, sizeof(unsigned int), 1, outp);
        }

        printf("Encoding complete!\n");

        fclose(inp);
        fclose(outp);
}

unsigned int pack(char a, char  b, char c, char d){ 

        int p = a;

        p = (p<<CHAR_BIT) | b;
        p = (p<<CHAR_BIT) | c;
        p = (p<<CHAR_BIT) | d;

        return p;
}

 unsigned int encrypt(int a){

        int obin = (a>>KEY) | (a<<(CHAR_BIT*sizeof(a)-KEY)); 

        return obin;
}

Answer 1

编辑后的代码非常接近可操作。这是一个经过轻微修改的版本，似乎可以工作。困难在于没有解码功能来检查加密是否可解密。

编码码enc37.c

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

#define KEY 3

unsigned int encrypt(unsigned int a);
unsigned int pack(unsigned char a, unsigned char b, unsigned char d, unsigned char c);
void encoding(const char itxt[], const char obin[]);

void encoding(const char itxt[], const char obin[])
{
    char four[4];

    FILE *inp = fopen(itxt, "r");
    if (!inp)
    {
        fprintf(stderr, "Unable to open %s\n", itxt);
        return;
    }

    FILE *outp = fopen(obin, "wb");
    if (!outp)
    {
        fclose(inp);
        fprintf(stderr, "Unable to open %s\n", obin);
        return;
    }

    while (fread(&four, sizeof(char), 4, inp) == 4)
    {
        unsigned int a;

        a = pack(four[0], four[1], four[2], four[3]);
        a = encrypt(a);

        fwrite(&a, sizeof(unsigned int), 1, outp);
    }

    printf("Encoding complete!\n");

    fclose(inp);
    fclose(outp);
}

unsigned int pack(unsigned char a, unsigned char b, unsigned char c, unsigned char d)
{
    unsigned int p = a;

    p = (p << CHAR_BIT) | b;
    p = (p << CHAR_BIT) | c;
    p = (p << CHAR_BIT) | d;

    return p;
}

unsigned int encrypt(unsigned int a)
{
    unsigned int obin = (a >> KEY) | (a << (CHAR_BIT * sizeof(a) - KEY));

    return obin;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    char *i_file = "/dev/stdin";
    char *o_file = "/dev/stdout";

    if (argc == 3)
    {
        i_file = argv[1];
        o_file = argv[2];
    }

    encoding(i_file, o_file);
    return 0;
}

参数列表处理允许您在命令行上指定输入和输出的文件名，但它默认为从标准输入读取并写入标准输出。

解码码dec37.c

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

#define KEY 3

typedef unsigned char Byte;
typedef unsigned int  Uint;

Uint decrypt(Uint a);
Uint pack(Byte a, Byte b, Byte d, Byte c);
void unpack(Uint value, Byte *data);
void decoding(const char ibin[], const char otxt[]);

void decoding(const char ibin[], const char otxt[])
{
    FILE *inp = fopen(ibin, "rb");
    if (!inp)
    {
        fprintf(stderr, "Unable to open %s\n", ibin);
        return;
    }

    FILE *outp = fopen(otxt, "w");
    if (!outp)
    {
        fclose(inp);
        fprintf(stderr, "Unable to open %s\n", otxt);
        return;
    }

    Uint value;
    while (fread(&value, sizeof(value), 1, inp) == 1)
    {
        Byte four[4];
        value = decrypt(value);
        unpack(value, four);
        fwrite(four, sizeof(four), 1, outp);
    }

    printf("Decoding complete!\n");

    fclose(inp);
    fclose(outp);
}

void unpack(Uint value, Byte *data)
{
    data[0] = (value >> (3 * CHAR_BIT)) & 0xFF;
    data[1] = (value >> (2 * CHAR_BIT)) & 0xFF;
    data[2] = (value >> (1 * CHAR_BIT)) & 0xFF;
    data[3] = (value >> (0 * CHAR_BIT)) & 0xFF;
}

Uint decrypt(Uint a)
{
    Uint obin = (a << KEY) | (a >> (CHAR_BIT * sizeof(a) - KEY));

    return obin;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    char *i_file = "/dev/stdin";
    char *o_file = "/dev/stdout";

    if (argc == 3)
    {
        i_file = argv[1];
        o_file = argv[2];
    }

    decoding(i_file, o_file);
    return 0;
}

测试

如果加密程序是enc37，解密程序是dec37，那么你可以运行如下命令：

$ ./enc37 enc37.txt enc37.bin
$ ./dec37 enc37.bin dec37.txt
$ diff enc37.txt dec37.txt
$

只要输入文件 (enc37.txt) 是 4 字节长的倍数。我多次使用enc37.c 和dec37.c 作为输入文件。

你也可以逆序使用解密和加密程序，仍然可以得到往返转换。

Answer 2

您不应该将可能有符号的负整数向右移动；所有这些chars 都应该翻译成unsigned long，而不是int； int 不仅可以存储 negative 数字（我敢肯定你不想要，但这也会导致基于底层整数表示的微妙不同的行为）。也有截断； int 不能便携式存储四个 8 位八位字节，而 unsigned long 可以。

CHAR_BIT*sizeof(a)-KEY 似乎除了标牌问题外，它还可能违反填充，而不是您可能会遇到这些问题。尽管如此，还是应该修复它们以避免浪费时间调试看似晦涩难懂且难以修补的问题。

您可以将unsigned long 拆分为您想要的两个组件（我们称它们为head 和tail），前提是您从ULONG_MAX 派生head 和tail 的掩码。

unsigned long head_mask = ULONG_MAX >> key,
              tail_mask = ~head_mask;

... 或

unsigned long head_mask = ULONG_MAX << key,
              tail_mask = ~head_mask;

... 等等。这些将产生按位相反的掩码，然后您可以使用 & 操作（如您所愿）来提取两组字符。 head_mask 需要右移 key 以使其符合要求，但至少这可以保证您有明确的定义。