c - 从字符中提取位序列

Question

所以我有一个字符数组，如下所示 {h,e,l,l,o,o}所以我首先需要将其转换为它的位表示，所以我会得到这个

h = 01101000
e = 01100101
l = 01101100
l = 01101100
o = 01101111
o = 01101111

我需要将所有这些位分成五个一组并将其保存到一个数组中所以例如所有这些字符的 union 将是

011010000110010101101100011011000110111101101111

现在我把它分成五个一组

01101 00001 10010 10110 11000 11011 00011 01111 01101 111

最后一个序列应该用零来完成，所以它应该是 00111。注意:为了拥有 8 位，每组 5 位将用一个 header 完成。

所以我还没有意识到如何实现这一点，因为我可以提取每个字符的 5 位并得到每个字符的二进制表示，如下所示

 for (int i = 7; i >= 0; --i)
  {
     printf("%c", (c & (1 << i)) ? '1' : '0');
  }

问题是如何组合两个字符，所以如果我有两个字符 00000001 和 11111110，当我分成五组时，我会得到字符第一部分的 5 位，而对于第二组，我会得到字符的 3 位最后一个字符和第二个字符中的 2。我怎样才能进行这种组合并将所有这些组保存在一个数组中？

Answer 1

假设一个字节由 8 位组成(注意:C 标准不保证这一点)，您必须遍历字符串并使用位操作来完成它:

• >> n右移去掉 n 个最低位
• << n在最低位注入(inject)n次0位
• & 0x1f仅保留 5 个最低位并重置较高位
• |合并高位和低位，当重叠位为0时

这可以这样编码:

char s[]="helloo";

unsigned char last=0;          // remaining bits from previous iteration in high output part
size_t j=5;                    // number of high input bits to keep in the low output part 
unsigned char output=0; 
for (char *p=s; *p; p++) {     // iterate on the string 
    do {
        output = ((*p >> (8-j)) | last) & 0x1f;  // last high bits set followed by j bits shifted to lower part; only 5 bits are kept 
        printf ("%02x ",(unsigned)output);
        j += 5;                                  // take next block  
        last = (*p << (j%8)) & 0x1f;             // keep the ignored bits for next iteration 
    } while (j<8);                               // loop if second block to be extracted from current byte
    j -= 8;                                      
}
if (j)                                           // there are trailing bits to be output
   printf("%02x\n",(unsigned)last); 

online demo

您的示例显示的结果将是(十六进制):0d 01 12 16 18 1b 03 0f 0d 1c ，它与您列出的 5 个位组中的每一个完全对应。请注意，此代码在最后一个 block 中添加 0 右填充，如果它不是恰好 5 位长(例如，这里最后 3 位被填充到 11100，即 0x1C 而不是 111，即 0x0B)

您可以轻松地修改此代码以将输出存储在缓冲区中而不是打印它。唯一微妙的事情是预先计算输出的大小，它应该是原始大小的 8/5 倍，如果它不是 5 的倍数则增加 1，如果您希望添加终止符则再次增加 1。