将 64 位 Int 转换为 Char[]（并返回）

Question

我编程我想转换一个大端数组（我相信因为我在 Mac 上，整数将是小端）字符（或者更确切地说 uint8_ts) 到 int64_t 并返回。这是我的代码：

int64_t CharsToInt(uint8_t* chars) {
    return chars[0] + (chars[1] * 0x100) + (chars[2] * 0x10000) + (chars[3] * 0x1000000) + (chars[4] * 0x100000000) + (chars[5] * 0x10000000000) + (chars[6] * 0x1000000000000) + (chars[7] * 0x100000000000000);
}

void IntToChars(int64_t i, uint8_t* chars) {
    for(int k = 0; k < 8; k++) {
        chars[k] = i >> k*8;
    }
}

int main() {

    int64_t x;

    unsigned char chars[8];

    IntToChars(x, chars);

    for (int k = 0; k < 8; k++) {
        printf("%0x\n", chars[k]);
    }

    // little endian
    int64_t rv = CharsToInt(chars);

    printf("%lld\n", rv);
}

如果 x 是 12，或任何其他零或正数，代码工作得很好，但是如果 x 是负数，它就无法工作。

x = 12 的输出：

c
0
0
0
0
0
0
0
value: 12

x = -12 的输出：

f4
ff
ff
ff
ff
ff
ff
ff
value: -4294967308

这似乎与符号的存储和转换方式有关，因为我认为英特尔（我在 Mac）使用 2s-compliment 而不是普通的旧符号位。但是，我真的不知道如何确定这是否属实，如果属实，如何补偿（最好以可移植的方式）。

我知道还有很多其他类似的问题，我已经通读了它们（实际上大部分代码都来自它们），但我仍然无法正常工作，所以我问我自己。

Answer 1

你是对的。 Intel 64 和 IA-32 使用 2 补码表示有符号数。请参阅 Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual 第 4.2.1 节。因此，读 FFFFFFFFFFFFFFF4 为 -12 是正确的。在 2 补码表示中，负数通过取相应的正数、反转所有位并加 1 来表示：

12 = 000000000000000C -> FFFFFFFFFFFFFFF3 -> FFFFFFFFFFFFFFF4 = -12

如果我可以添加一些内容，您也可以通过以下操作将您的字符数组转换为 uint64_t：

int64_t CharsToInt(uint8_t* chars) {
    return *(int64_t*)chars;
}

Answer 2

经过更多的折腾，这就是我终于开始工作的（我认为）。它实际上避免了必须一起处理字节顺序和 2s-compliment，通过删除符号并在转换后重新应用它，使用 C 掩码和乘法：

int64_t CharsToInt(uint8_t* chars) {
    // Don't modify argument
    uint8_t tmp;
    tmp = chars[0];
    bool neg = false;
    if (tmp & 0x80) {
        tmp &= 0x7f;
        neg = true;
    }

    int64_t rv = chars[7] + (chars[6] * 0x100) + (chars[5] * 0x10000) + (chars[4] * 0x1000000) + (chars[3] * 0x100000000) + (chars[2] * 0x10000000000) + (chars[1] * 0x1000000000000) + (tmp * 0x100000000000000);

    if (neg) {
        rv *= -1;
    }
    return rv;

}

void IntToChars(int64_t i, uint8_t* chars) {
    int64_t num = i;
    bool neg = false;
    if (i & 0x8000000000000000) {
        neg = true;
        num *= -1;
    }

    chars[0] = num / 0x100000000000000;
    num = num % 0x100000000000000;
    chars[1] = num / 0x1000000000000;
    num = num % 0x1000000000000;
    chars[2] = num / 0x10000000000;
    num = num % 0x10000000000;
    chars[3] = num / 0x100000000;
    num = num % 0x100000000;
    chars[4] = num / 0x1000000;
    num = num % 0x1000000;
    chars[5] = num / 0x10000;
    num = num % 0x10000;
    chars[6] = num / 0x100;
    num = num % 0x100;
    chars[7] = num;

    if (neg) {
        chars[0] += 0x80;
    }
}

将 64 位 Int 转换为 Char[]（并返回）

Convert 64bit Int to Char[] (and back)

c

arrays

hex

endianness