C中的二进制掩码和位操作

Question

我有一个任务，我不知道我应该做什么。这是任务：

编写以下函数： char * encodingToShortString(char * dig_str);

该函数应该创建并返回一个新字符串short_dig_str。 short_dig_str 中的每个字节将由 dig_str 的两个连续字符的两个对应位四重奏组成。 对于长度为 n（LENGTH，而不是大小）的 dig_str，short_dig_str 的长度对于偶数 n 为 n / 2，对于奇数 n 为 n / 2 + 1。 对于奇数 n，short_dig_str 中的第一个四重奏与 dig_str 的任何数字都不匹配，并且它的所有位都是零。

示例： 对于 dig_str = "1234"，字符串 short_dig_str 将由以下整数组成： 00010010 00110100

对于 dig_str = "51234"，字符串 short_dig_str 将由以下整数组成： 00000101 00010010 00110100

（从左到右，最重要的 MSB，到最不重要的 LSB）。

需要的内存空间必须准确分配给short_dig_str字符串。 可以假设有足够的内存进行分配。

我已经启动了这样的功能：

char* codingToShortString(char* dig_str)//let's imagine that dig_str[] = "12";
{
   char *short_dig_str;
   char temp;//0000 0000
   int n = strlen(dig_str);
   unsigned mask = 1<<3;//1111
   unsigned c; //bit counter
   if (n%2 == 0)
   {
     short_dig_str = malloc(((n/2)+1)*sizeof(char));
   }
   else
   {
     short_dig_str = malloc(((n/2)+2)*sizeof(char));
   }
   for (i=0; i<n; i++)
   {
     for (c=1; c<=4; c++)
      {
        temp = dig_str[i] & mask;
        temp <<= 1;
      }
   }
}

但后来我不知道该怎么办。我如何将二进制值放入 short_dig_str？我很困惑。

Answer 1

先看看想要的输出：

示例：对于 dig_str = "1234"，字符串 short_dig_str 将由以下整数组成：00010010 00110100

对于 dig_str = "51234"，字符串 short_dig_str 将由以下整数组成：00000101 00010010 00110100

“整数”表示一个（无符号）字符。如果你把结果写成十六进制值，你会得到

"1234" => 0x12, 0x34

"51234" => 0x05, 0x12, 0x34

您采用的方法过于复杂。 您不需要任何位掩码。

char* codingToShortString(char* dig_str)
{
  int n = strlen(dig_str);

  // Add 1 before dividing to "round up", add 1 for \0
  char *short_dig_str = malloc((n+1)/2 + 1);

  unsigned char digits;
  int out_pos = 0;  // Read index within input: "12345"
  int in_pos = 0;   // Write index within output: {0x01,0x23,0x34}

  // First handle odd number of digits
  // Foe even numbers no special treatment needed.
  if (n%2 != 0)
  {
    digits = dig_str[in_pos++] - '0';
    short_dig_str[out_pos++] = digit;
  }

  // Then handle remaining digits (as pairs!).
  for ( ; in_pos < n; )
  {
      digits  = (dig_str[in_pos++] -'0') << 4; // one digits in upper half ...
      digits |= dig_str[in_pos++] - '0';       // ... one digit in lower half

      // Store into result array...
      short_dig_str[out_pos++] = digits;
  }

  return short_dig_str;
}

由于返回的指针不是用作字符串，而是用作存储 2 个小数的原始字节，因此它应该是 unsigned char 或 uint8_t 等，而不是 char，但您的签名已按原样定义。

名称 codingToShortString 具有误导性，因为没有创建字符串（也没有 0 终止符）。

糟糕的名字，糟糕的类型......我会说这不是一个很好的任务......