将BYTE数组转换为无符号长整型int

Question

我试图将一个BYTE数组转换成等效的unsigned long long int值，但是我的代码没有按照预期工作。请帮忙修复它或建议另一种方法。

额外信息：这4个字节组合成一个十六进制数，相应的十进制数是输出结果。例如给定的byteArray = {0x00, 0xa8, 0x4f, 0x00}，十六进制数是00a84f00，对应的十进制数是11030272。

#include <iostream>
#include <string>

typedef unsigned char BYTE;

int main(int argc, char *argv[])
{
  BYTE byteArray[4] = { 0x00, 0x08, 0x00, 0x00 };
  std::string str(reinterpret_cast<char*>(&byteArray[0]), 4);
  std::cout << str << std::endl;

  unsigned long long ull = std::strtoull(str.c_str(), NULL, 0);
  printf ("The decimal equivalents are: %llu", ull);


  return EXIT_SUCCESS;
}

我收到了以下输出：

The decimal equivalents are: 0

预期的输出结果是：

The decimal equivalents are: 2048

- user9059547

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使用 memcpy()。 - iBug

等等，什么？你怎么期望一个充满特殊字符的字符串可以转换成 2048？至少使用 {0x32,0x30,0x34,0x38}。 - user202729

还要考虑使用C++的变体（C++11及更高版本）。 - user202729

Answer 1

当您调用std::strtoull(str.c_str(), NULL, 0);时，其提供的第一个参数等同于空字符串，因为字符串本质上是以null结尾的字符序列。

其次，std::strtoull()不使用字节序列进行转换，而是使用字符串的字面含义进行转换。例如，std::strtoull("2048", NULL, 10)将返回2048。

另一个需要注意的事项是，unsigned long long是一个64位数据类型，而您的字节数组仅提供32位。您需要使用零来填充其他32个字节，以获得正确的结果。我使用直接赋值，但您也可以在这里使用std::memset()。

您想要做的是：

ull = 0ULL;
std::memcpy(&ull, byteArray, 4);

假设你的平台采用 little-endian，则结果应为 2048。

- iBug

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由于这是 [tag:c++]，因此 std::fill 和 std::copy 更适合。 - Mário Feroldi

@MárioFeroldi 你能否提供一个例子？ - user9059547

@user9059547 你忘记了 #include <cstdlib> 和 #include <cstring>。 - iBug

在我包含了<cstring>之后，它可以处理给定的输出集，但不能处理另一个byteArray = {0x00, 0xa8, 0x4f, 0x00}，期望输出：11030272。 - user9059547

@user9059547 你期望的输出是错误的。字节数组应该是 {0x00, 0x4f, 0xa8, 0x00}。这是一个大小端问题。请参考最后一段中的链接。 - iBug

Answer 2

你首先必须记住的是，字符串实际上是一个以空字符结尾的字符串。其次，字符串是一串字符，而不是你所拥有的内容。第三个问题是你有一个四字节的数组，对应于一个无符号32位整数，并且你想要一个至少为8字节的64位类型。

你可以通过使用临时变量、简单调用std::memcpy和赋值来解决所有这些问题:

uint32_t temp;
std::memcpy(&temp, byteArray, 4);
ull = temp;

当然，这假设字节序是正确的。

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请注意，我使用 std::memcpy 而不是 std::copy（或 std::copy_n），因为明确提到 std::memcpy 可以绕过严格别名的限制，而我认为 std::copy 函数没有这样的功能。此外，std::copy 函数更适用于复制元素，而不是匿名字节（即使它们也可以这样做，但语法更加笨重）。

- Some programmer dude

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如果您使用正确的迭代器（char *，unsigned char *，signed char *或std::byte *），则由于这些指针的属性，严格别名不是问题。 - Mário Feroldi

我在我的代码中包含了string.h，但仍然出现错误：“memcpy”不是“std”的成员。 - user9059547

@MárioFeroldi 好的，std::memcpy（或std::memmove）明确地被标准引用（§6.9类型，第2、3段和脚注43、44）用于此目的。在我看来，这也更加清晰易懂（即使你必须包含<cstring>），但这是个人观点的问题... - Bob__

@MárioFeroldi 生成的汇编代码（未经优化）也可能不同：https://godbolt.org/g/awnj4T - Bob__

@Bob__ std::copy 可能不仅仅是字节复制，因为它可能会为给定的迭代器集合选择适当的算法。 - Mário Feroldi

Answer 3

考虑到答案使用了std::memcpy，我想指出有一种更加惯用的方法来执行此操作：

char byteArray[] = { 0x00, 0x08, 0x00, 0x00 };
uint32_t cp;
std::copy(byteArray, byteArray + sizeof(cp), reinterpret_cast<char*>(&cp));

std::copy与std::memcpy类似，但是它是C++的实现方式。

请注意，您需要将输出变量cp的地址转换为以下之一：char *、unsigned char *、signed char *或std::byte *，否则操作将不会按字节执行。

- Mário Feroldi

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这段代码对于给定的byteArray似乎运行良好，但如果我更改我的byteArray，则无法按预期工作。 :( - user9059547

BYTE byteArray[] = {0x00, 0xa8, 0x4f, 0x00}; 的预期输出为：11030272 - user9059547

如果你的架构是小端模式，那么它将被解释为 0x004fa800。交换 0xa8 和 0x4f，你就会得到 11030272。 - Mário Feroldi