Описание длины уровня байтов

Question

У меня есть протокол, который требует поле длины до 32 бит, и он должен быть генерируется во время выполнения для описания количества байтов в данном пакете.

Код ниже выглядит некрасиво, но мне интересно, можно ли это изменить на быть немного более эффективным или легко понятным. Проблема в том, что код будет генерировать только достаточно байтов для описания длины пакета, поэтому меньше 255 байтов = 1 байт длины, меньше 65535 = 2 байта длины и т.д ...

{
    extern char byte_stream[];
    int bytes = offset_in_packet;
    int n = length_of_packet;
   /* Under 4 billion, so this can be represented in 32 bits. */
    int t;
   /* 32-bit number used for temporary storage. */

    /* These are the bytes we will break up n into. */
    unsigned char first, second, third, fourth;

    t = n & 0xFF000000;
    /* We have used AND to "mask out" the first byte of the number. */
    /* The only bits which can be on in t are the first 8 bits. */
    first = t >> 24;
    if (t)  {
        printf("byte 1: 0x%02x\n",first );
        byte_stream[bytes] = first; bytes++;
        write_zeros = 1;
    }
    /* Now we shift t so that it is between 0 and 255. This is the first, highest byte of n. */
    t = n & 0x00FF0000;
    second = t >> 16;
    if (t || write_zeros) {
        printf("byte 2: 0x%02x\n", second );
        byte_stream[bytes] = second; bytes++;
        write_zeros = 1;
    }

    t = n & 0x0000FF00;
    third = t >> 8;
    if ( t || write_zeros) {
        printf("byte 3: 0x%02x\n", third );
        byte_stream[bytes] = third; bytes++;
        write_zeros = 1;
    }

    t = n & 0x000000FF;
    fourth = t;
    if (t || write_zeros) {
        printf("byte 4: 0x%02x\n", fourth);
        byte_stream[bytes] = fourth; bytes++;
    }
}

Answer 1

Вы действительно должны использовать поле фиксированной ширины для вашей длины.

• Когда программа на принимающей стороне должна прочитать поле длины вашего пакета, как она узнает, где останавливается длина?
• Если длина пакета может потенциально достигать 4 ГБ, действительно ли имеет значение 1-3 байта?
• Вы видите, насколько сложным стал ваш код?

Answer 2

На самом деле вы выполняете только четыре вычисления, поэтому удобочитаемость здесь кажется гораздо важнее , чем эффективность. Мой подход сделать что-то вроде этого более читабельным -

1. Извлечение общего кода в функцию
2. Соедините похожие вычисления, чтобы сделать шаблоны более очевидными
3. Избавьтесь от промежуточной переменной print_zeroes и опишите явно случаи, когда вы выводите байты, даже если они равны нулю (т. Е. Предыдущий байт был ненулевым)

Я изменил блок случайного кода на функцию и изменил несколько переменных (подчеркивание вызывает у меня проблемы на экране предварительного просмотра уценки). Я также предположил, что bytes передается и тот, кто передает его, передаст нам указатель, чтобы мы могли его изменить.

Вот код:

/* append byte b to stream, increment index */
/* really needs to check length of stream before appending */
void output( int i, unsigned char b, char stream[], int *index )
{
    printf("byte %d: 0x%02x\n", i, b);
    stream[(*index)++] = b;
}


void answer( char bytestream[], unsigned int *bytes, unsigned int n)
{
    /* mask out four bytes from word n */
    first  = (n & 0xFF000000) >> 24;
    second = (n & 0x00FF0000) >> 16;
    third  = (n & 0x0000FF00) >>  8;
    fourth = (n & 0x000000FF) >>  0;

    /* conditionally output each byte starting with the */
    /* first non-zero byte */
    if (first) 
       output( 1, first, bytestream, bytes);

    if (first || second) 
       output( 2, second, bytestream, bytes);

    if (first || second || third) 
       output( 3, third, bytestream, bytes);

    if (first || second || third || fourth) 
       output( 4, fourth, bytestream, bytes);
 }

Еще немного эффективнее, и может быть легче понять, будет ли это изменение последних четырех операторов if:

    if (n>0x00FFFFFF) 
       output( 1, first, bytestream, bytes);

    if (n>0x0000FFFF) 
       output( 2, second, bytestream, bytes);

    if (n>0x000000FF)  
       output( 3, third, bytestream, bytes);

    if (1) 
       output( 4, fourth, bytestream, bytes);

Я согласен, однако, что сжатие этого поля делает конечный автомат получения слишком сложным. Но если вы не можете изменить протокол, этот код будет намного легче читать.

Answer 3

Я не уверен, что понимаю ваш вопрос. Что именно вы пытаетесь посчитать? Если я правильно понимаю, вы пытаетесь найти самый значимый ненулевой байт.
Возможно, вам лучше использовать такой цикл:

int i;  
int write_zeros = 0;  
for (i = 3; i >=0 ; --i) {  
    t = (n >> (8 * i)) & 0xff;  
    if (t || write_zeros) {  
        write_zeros = 1;  
        printf ("byte %d : 0x%02x\n", 4-i, t);  
        byte_stream[bytes++] = t;
    }  
}

Answer 4

Попробуйте этот цикл:

{
    extern char byte_stream[];
    int bytes = offset_in_packet;
    int n = length_of_packet; /* Under 4 billion, so this can be represented in 32 bits. */
    int t; /* 32-bit number used for temporary storage. */
    int i;

    unsigned char curByte;

    for (i = 0; i < 4; i++) {
        t = n & (0xFF000000 >> (i * 16));

        curByte = t >> (24 - (i * 8));
        if (t || write_zeros)  {
            printf("byte %d: 0x%02x\n", i, curByte );
            byte_stream[bytes] = curByte;
                            bytes++;
            write_zeros = 1;
        }

    }

}