如何将无符号字符数组转换为无符号长长整型？

Question

假设我有8个无符号字符，我想将它们转换为一个无符号长整型。

例如，如果所有的字符都等于0xFF，则无符号长整型将等于0xFFFFFFFFFFFFFFFF。

使用C或C++，最有效的方法是什么？

- j. doe

---

如果所有字符都不等于0xFF，会怎么样？ - Kerrek SB

你是指0xFFFFFFFFFFFFFFFF吗？ - user253751

你尝试过使用 *reinterpret_cast< unsigned long long * >( your_array ); 吗？ - George Houpis

哪种语言，C还是C++？C语言没有reinterpret_cast。 - Thomas Matthews

大端或小端 - Rocky Pulley

Answer 1

例如：

unsigned char buffer[8] = { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF };
unsigned long long target;
memcpy(&target, buffer, sizeof target);

请注意，如果buffer的所有元素值不相同，则结果将取决于字节顺序（小端 vs. 大端）。

此外，这还假定unsigned long long确切地为8个字节。虽然这很常见，但并不保证。（一个字节恰好为8位也不是保证，它可能更多。根据定义，unsigned char为1个字节。）

- Keith Thompson

---

使用<stdint.h>或<cstdint>和uint64_t将始终提供8个字节。 - Jason

@Jason：不，它总是会给出64位或64 / CHAR_BIT字节。但是如果你假设CHAR_BIT==8，那么是的，uint64_t总是8个字节（如果存在的话！）。 - Keith Thompson

非常正确， char 并不一定被定义为一个字节，这意味着 uint64_t 可能无法容纳整个字符串。使用 unsigned long long 时大小不匹配可能会更糟。 - Jason

@Jason：不，char 在 C 和 C++ 中的定义是一个字节。一个字节不一定是八位的八进制数；它可以更大。unsigned long long 至少有 64 位，但可以更大。另一方面，具有 CHAR_BIT > 8 的系统很少见（主要是 DSP），我从未见过大小不是恰好 64 位的 unsigned long long。 - Keith Thompson

@Jason：这就是C和C++标准定义byte的方式。 - Keith Thompson

Answer 2

你可以直接使用赋值操作代替memcpy复制位

  unsigned char buffer[8] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
  unsigned long long l = 0;
  for (int i = 0; i < 8; ++i) {
    l = l | ((unsigned long long)buffer[i] << (8 * i));
  }

我认为这是与字节序无关的。

- yngccc

Answer 3

非常抱歉我之前的回答有些愚蠢，应该更仔细地阅读问题。希望这个回答更有帮助。转换的方式取决于字节数组中 long long 表示的字节序是否与您所使用的架构相匹配。

C++：

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

// Assuming ca is at least 8 bytes, the size of long long, interpret the
//    first 8 bytes as long long.
// differentEndian == true means the endianness of the machine is
//    different from the representation in ca.
long long getLongLong( unsigned char * ca, bool differentEndian )
{
   long long retVal;

   if (differentEndian)
   {
       for (int i = 0; i < 4; i++)
       {
           unsigned char _tmpCh = ca[i];
           ca[i] = ca[7-i];
           ca[7-i] = _tmpCh;
       }
   }
   retVal = *reinterpret_cast<unsigned long long *>(ca);

   return retVal;
}

int main()
{
   unsigned char cArray[] = {0xff, 0x1, 0x70, 0x2, 0x61, 0x3, 0x52, 0x4};

   unsigned long long ll = getLongLong( cArray, false );
   cout << "Result for same endian: " << hex << ll << " or " << dec << ll << endl;

   ll = getLongLong( cArray, true );
   cout << "Result for different endian: " << hex << ll << " or " << dec << ll << endl;

   return 0;
}

C：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// Assuming ca is at least 8 bytes, the size of long long, interpret the
//    first 8 bytes as long long.
// differentEndian != 0 means the endianness of the machine is
//    different from the representation in ca.
long long getLongLong( unsigned char * ca, int differentEndian )
{
   long long retVal;

   if (differentEndian)
   {
       int i;
       for (i = 0; i < 4; i++)
       {
           unsigned char _tmpCh = ca[i];
           ca[i] = ca[7-i];
           ca[7-i] = _tmpCh;
       }
   }
   memcpy( &retVal, ca, sizeof(long long));

   return retVal;
}

int main()
{
   unsigned char cArray[] = {0xff, 0x1, 0x70, 0x2, 0x61, 0x3, 0x52, 0x4};

   unsigned long long ll = getLongLong( cArray, 0 );
   printf("Result for same endian: %llx or %llu\n", ll, ll);

   ll = getLongLong( cArray, 1 );
   printf("Result for different endian: %llx or %llu\n", ll, ll);

   return 0;
}

两个版本的输出结果均为：

Result for same endian: 4520361027001ff or 311315039429591551
Result for different endian: ff01700261035204 or 1837509111016818739

- Anatoli P