delphi - `bitpacked` 有关小端机问题的记录

Question

我正在尝试在小端机器上使用FreePascal来读取和解释集成电路中的数据。数据本质上由紧密位封装(大部分)大端整数组成，其中一些(实际上很多)未与字节边界对齐。因此，我尝试使用 FPC 的 bitpacked 记录来实现此目的，但发现自己陷入了深深的麻烦。

我尝试读取的第一个结构具有以下格式:

{$BITPACKING ON}  
type
  THeader = bitpacked record
    Magic: Byte;        // format id, 8 bits
    _Type: $000..$FFF;  // type specifier, 12 bits
    Version: Word;      // data revision, 16 bits
    Flags: $0..$F       // attributes, 4 bits
  end;

这是一个阅读代码:

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
var
  F: File;
  Header: THeader;
begin
  Writeln(SizeOf(Header), #9, BitSizeOf(Header));   // reports correctly

  Writeln('SizeOf(Header._Type) = ', SizeOf(Header._Type));       // correctly reports 2 bytes
  Writeln('BitSizeOf(Header._Type) = ', BitSizeOf(Header._Type)); // correctly reports 12 bits

  AssignFile(F, 'D:\3fd8.dat');
  FileMode := fmOpenRead;
  Reset(F, SizeOf(Byte));
  BlockRead(F, Header, SizeOf(Header));

  { data is incorrect beyond this point already }

  //Header._Type := BEtoN(Header._Type);

  Writeln(IntToHex(Header.Magic, SizeOf(Header.Magic) * 2));
  Writeln(IntToHex(BEtoN(Header._Type), SizeOf(Header._Type) * 2));
  Writeln(BEtoN(Header.Version));
end;

但是代码打印的数据完全错误。

这是手动完成的数据和解释:

0000000000: F1 55 BE 3F 0A ...
Magic = F1
_Type = 55B
Version = E3F0
Flags = A

但 FPC 看待数据的方式截然不同且不正确。由于主机的小尾数，看起来属于字段的半字节(和位)不连续(例如:半字节 B 通常应属于 _Type 字段，而半字节 E - 到版本)。这是 Lazarus 的“ watch ”窗口:

请告诉我应该如何处理这种行为。这个非连续位域问题是 FPC 的错误吗？有什么可行的解决方法吗？

Answer 1

字节

F1 55 BE 3F 0A

具有以下连续半字节(低半字节在高半字节之前):

1 F 5 5 E B F 3 A 0

如果将它们分别分为 2、3、4 和 1 个半字节，您将得到:

 1 F     --> $F1    
 5 5 E   --> $E55   // highest nibble last, so E is highest.
 B F 3 A --> $A3FB  // same again: A is highest nibble
 0       --> $0

这对应于您在“监视”窗口中看到的结果，而不是您手动解码的结果。

现在，如果数据是大尾数，那么您必须使用移位和掩码手动解码:

X.Magic := bytes[0];
X._Type := (bytes[1] shl 4) or (bytes[2] shr 4);
X.Version := ((bytes[2] and $0F) shl 12) or 
             (bytes[3] shl 4) or 
             (bytes[4] shr 4);
X.Flags := bytes[4] and $0F;