如何从指针读取字节序列C++一样长

Question

我有一个指向char数组的指针，我需要用一个 64 位掩码对每个字节进行 XOR 运算。我认为最简单的方法是将每 8 个字节读取为一个long long或uint64_t和 XOR，但我不确定如何。也许投射到long long*并取消引用？总的来说，我仍然不确定指针，因此任何示例代码也将不胜感激。谢谢！

编辑：示例代码（只是为了显示我想要的，我知道它不起作用）：

void encrypt(char* in, uint64_t len, uint64_t key) {
        for (int i = 0; i < (len>>3); i++) {
            (uint64_t*)in ^= key;
            in += 8;
        }
    }
}

Answer 1

执行异或掩码的直接方法是按字节：

void encrypt(uint8_t* in, size_t len, const uint8_t key[8])
{
    for (size_t i = 0; i < len; i++) {
        in[i] ^= key[i % 8];
    }
}

注意：这里的key是一个 8 个字节的数组，而不是 64 位数字。这段代码很简单 - 不需要技巧，易于调试。衡量它的性能，如果性能足够好，就完成它。

一些（大多数？）编译器通过矢量化来优化这些简单的代码。也就是说，所有细节（强制转换为uint64_t等）都由编译器执行。但是，如果您尝试在代码中"聪明"，则可能会无意中阻止编译器进行优化。所以试着写简单的代码。

附言您可能还应该使用 restrict 关键字，该关键字目前是非标准的，但可能需要获得最佳性能。我没有使用它的经验，所以没有将其添加到我的示例中。

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如果你有一个糟糕的编译器，无法启用矢量化选项，或者只是想玩一玩，你可以把这个版本与强制转换一起使用：

void encrypt(uint8_t* in, size_t len, uint64_t key)
{
    uint64_t* in64 = reinterpret_cast<uint64_t*>(in);
    for (size_t i = 0; i < len / 8; i++) {
        in64[i] ^= key;
    }
}

它有一些限制：

• 要求长度能被 8 整除
• 要求处理器支持未对齐的指针（不确定 x86 - 可能会工作）
• 编译器可能会拒绝对此进行矢量化，从而导致性能下降
• 正如 Hurkyl 所指出的，掩码中 8 个字节的顺序不清楚（在 x86 上，小端序，最低有效字节将掩码输入数组的第一个字节）