协议数据的发送与解析
对于C,C++等语言而言,我们常见各种各样的基本数据类型,比如char,int,float,double等等。为了回顾一一下具体的数据类型,下面我们看下面的一张表来回顾一下。
类型 | 位 | 范围 |
---|
char | 1byte | -128~127 | unsigned char | 1byte | 0~255 | short | 2 bytes | -32768~32767 | unsigned short | 2 bytes | 0~65535 | int | 4 bytes | -2147483648 ~2147483647 | float | 4 bytes | +/- 3.4e +/- 38 | double | 8 bytes | +/- 1.7e +/- 308 |
上面的表只是列举了部分数据类型并不完整。但是从上面我们也可以清晰地看见基本数据类型的多种多样。根据是否有小数,我们可以将基本数据类型分为两类:
- 整型:例如 int,char,short 等,他们只能表示整数。这一类数据的存储方式是一致,所以在进行强制数据类型转换时,对其二进制数据进行常规位操作即可。
举个例子
short a=456;
char b=(unsigned char)a;
a数值位456,在二进制补码中应为 0000 0001 1100 1000 将a强制类型转换赋值给b,那么就将高8位直接丢弃,b的补码为1100 1000,数值为-72。所以通过这样的简单粗暴的强制转换方法,我们可以获得长字节整形数据的低8位呀,低16位之类的。
- 浮点型:例如 float,double 等,他们可以表示小数。但是他们的数据存储方式可就不一样了,不可以用这样简单粗暴的方法。
那么问题来了,我们可以如何优雅地获得任意数据类型的各个字节存储的数据呢? 为啥呀讨论这个问题呢?这个问题实际上是很有实际意义的。玩单片机的朋友很清楚,每次串口数据收发,我们都只能以一个字节为单位来进行。需要进行数据校验时,我们也常常按字节为最小单位来进行。所以不把一个较长字节的数据类型大卸八块,上述工作我们都没法进行。
union!!!
作为C/C++的一种数据结构(联合体)。大一学习的时候,我完全不知道它有啥用,以至于完全忘了它的存在。但是在这里,它的特性就可以很好的解决上述问题。
struct test{
char test_byte[4];
};
union four_byte{
test A;
int a;
};
int main{
four_byte my_data;
my_data.a=-100;
}
运行后我们可以看到如下结果。这正是我们所期望的。对于int类型的a来说,它的补码为11111111 11111111 11111111 10011100。 由于在联合体中,数据的存储空间是公用的。所以 test_byte[0]=10011100,test_byte[1]=11111111,test_byte[2]=11111111,test_byte[3]=11111111。因此,我们很方便的就得到了长字节数据类型各个字节存储的数据。这样一来我们就可以方便的将数据按字节为单位发送了。
memcpy!!!
函数原型 void * memcpy(void * dest, const void *src, size_t n);
功能 由src指向地址为起始地址的连续n个字节的数据复制到以destin指向地址为起始地址的空间内。
头文件 #include<string.h>
返回值 函数返回一个指向dest的指针。
有了这个内存拷贝函数,我们就可以方便的完成原来数据的拼接了。
struct test{
char test_byte[4];
};
union four_byte{
test A;
int a;
};
int main{
four_byte my_data;
my_data.a=-100;
int assembling=0;
memcpy(&assembling,&my_data.A.test_byte[0],4);
}
运行后结果如下。没错,我们又把拆分的4个字节拼了回去,还原成了原来的-100(int)。这就是协议数据解析常需要做的事情。
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