c语言 - 在内存中可移植地写入二进制补码整数的算法

Question

假设我有以下内容：

int32 a = ...; // value of variable irrelevant; can be negative
unsigned char *buf = malloc(4); /* assuming octet bytes, this is just big 
                          enough to hold an int32 */

是否有一种有效且可移植的算法以可移植的方式将a的二补大端表示写入4字节缓冲区buf？也就是说，无论我们运行的机器如何在内部表示整数，我如何才能有效地将a的两个补码表示写入缓冲区？

这是一个C问题，因此您可以根据C标准来确定您的答案是否符合可移植性要求。

Answer 1

是的，你当然可以便携地完成：

int32_t a = ...;
uint32_t b = a;
unsigned char *buf = malloc(sizeof a);
uint32_t mask = (1U << CHAR_BIT) - 1;  // one-byte mask
for (int i = 0; i < sizeof a; i++)
{
    int shift = CHAR_BIT * (sizeof a - i - 1); // downshift amount to put next
                                               // byte in low bits
    buf[i] = (b >> shift) & mask;  // save current byte to buffer
}

至少，我认为这是对的。我会做一个快速测试。

Answer 2

unsigned long tmp = a; // Converts to "twos complement"
unsigned char *buf = malloc(4);
buf[0] = tmp>>24 & 255;
buf[1] = tmp>>16 & 255;
buf[2] = tmp>>8 & 255;
buf[3] = tmp & 255;

如果假设CHAR_BIT == 8，则可以删除& 255部分。

Answer 3

如果我理解正确，无论int32是如何表示的，您都希望将int32的4个字节按特定顺序（例如，先低字节）存储在char缓冲区中。

让我们首先明确这些假设：sizeof（char）=8，two's compliment，sizeof（int32）=4。

不，您的代码中没有可移植的方法，因为您正试图将其转换为char而不是unsigned char。在char中存储字节是实现定义的。

但是，如果将其存储在unsigned char阵列中，则有一些可移植的方法。您可以每次将值右移8位，以在生成的数组中形成一个字节，或者使用逐位和运算符&：

// a is unsigned
1st byte = a & 0xFF
2nd byte = a>>8 & 0xFF
3rd byte = a>>16 & 0xFF
4th byte = a>>24 & 0xFF