将int存储在C中的char缓冲区中,然后检索它

我正在编写一个套接字客户端 - 服务器应用程序,其中服务器需要向客户端发送一个大缓冲区,并且所有缓冲区都应该单独处理,所以我想将缓冲区长度放在缓冲区中,以便客户端可以读取数据长度从缓冲区和相应的过程.

要设置长度值,我需要将每个字节中的整数值除以一个字节,并将其存储在缓冲区中以通过套接字发送.我能够将整数分成四个部分,但在加入时我无法检索到正确的值.为了演示我的问题,我编写了一个示例程序,我将int分成四个char变量,然后将它连接回另一个整数.目标是加入后我应该得到相同的结果.

这是我的小程序.

#include 

int main ()
{
    int inVal = 0, outVal =0;
    char buf[5] = {0};

    inVal = 67502978;

    printf ("inVal: %d\n", inVal);

    buf[0] = inVal & 0xff;
    buf[1] = (inVal >> 8) & 0xff;
    buf[2] = (inVal >> 16) & 0xff;
    buf[3] = (inVal >> 24) & 0xff;

    outVal = buf[3];
    outVal = outVal << 8;
    outVal |= buf[2];
    outVal = outVal << 8;
    outVal |= buf[1];
    outVal = outVal << 8;
    outVal |= buf[0];

    printf ("outVal: %d\n",outVal);
    return 0;
}

产量

inVal:67502978 outVal:-126

我究竟做错了什么？

一个问题是您在签名号码上使用逐位运算符.这总是一个坏主意,几乎总是不正确的.请注意,char具有实现定义的签名,与int此不同,签名始终是签名的.

因此,你应该更换int使用uint32_t和char用uint8_t.使用这种无符号类型可以消除在负数上使用位移的可能性,这可能是一个错误.同样,如果将数据移入带符号数的符号位,则会出现错误.

不用说,如果整数不是4字节大,代码将不起作用.

您的方法具有潜在的实现定义行为以及未定义的行为:

存储值代入式的阵列char以外类型的范围char已经实现定义行为:buf[0] = inVal & 0xff;与下一个3个语句(inVal & 0xff可能大于CHAR_MAX如果char类型默认签名).

左移负值调用未定义的行为:如果数组中的3个第一个字节中的任何一个变为负数,因为实现定义的结果是存储大于CHAR_MAX它的值,则结果outVal变为负数,左移它是未定义的.

在您的特定示例中,您的体系结构使用2的补码表示来表示负值,并且类型char已签名.存储的值buf[0]是67502978 & 0xff = 130,变为-126.最后一个语句outVal |= buf[0];设置第7到31位outVal,结果是-126.

您可以通过使用类型的数组unsigned char和值来避免这些问题unsigned int:

#include 

int main(void) {
    unsigned int inVal = 0, outVal = 0;
    unsigned char buf[4] = { 0 };

    inVal = 67502978;

    printf("inVal: %u\n", inVal);

    buf[0] = inVal & 0xff;
    buf[1] = (inVal >> 8) & 0xff;
    buf[2] = (inVal >> 16) & 0xff;
    buf[3] = (inVal >> 24) & 0xff;

    outVal = buf[3];
    outVal <<= 8;
    outVal |= buf[2];
    outVal <<= 8;
    outVal |= buf[1];
    outVal <<= 8;
    outVal |= buf[0];

    printf("outVal: %u\n", outVal);
    return 0;
}

请注意,上面的代码仍假定为32位整数.

虽然有符号值的位移可能是个问题,但这不是这种情况(所有左手值都是正数,并且所有结果都在32位无符号整数范围内).

有些不直观的语义的有问题的表达式是最后的按位OR:

outVal |= buf[0];

buf[0]是(在你和我的架构上)签名的char值为-126,只是因为67502978的最低有效字节中的最高位被设置.在C中,算术表达式中的所有操作数都受算术转换的影响.具体来说,它们经历整数提升,声明:"如果int可以表示原始类型的所有值[...],则该值将转换为int".因此,签名字符buf[0]转换为(带符号)int,保留其值-126.负的signed int具有符号位设置.与另一个signed int进行ORing也会设置结果的符号位,使该值为负值.这正是我们所看到的.

使字节unsigned chars修复了问题,因为转换unsigned char的临时整数的值是一个简单的8位值130.