C/C++实现7bit与8bit编码互相转换

目录

• 一、8bit编码转换为7bit编码
• 代码说明
• 核心步骤
• 内存管理
• 输出格式
• 二、7-bit转换回8-bit的原理
• 代码说明
• 工作原理
• 内存管理
• 输出格式
• 示例输出

一、8bit编码转换为7bit编码

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

// 函数声明：将8bit编码转换为javascript7bit编码
unsigned char* encode_8bit_to_7bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len);

int main() {
    const char* input_str = "hello";  // 输入的字符串
    size_t input_len = strlen(input_str);  // 输入字符串的长度
    size_t output_len = 0;  // 输出的7bit编码后的长度

    // 调用转换函数
    unsigned char* encoded_data = encode_8bit_to_7bit((const unsigned char*)input_str, input_len, &output_len);

    // 打印7bit编码后的结果
    printf("7-bit encoded data: ");
    for (size_t i = 0; i < output_len; i++) {
        printf("%02X ", encoded_data[i]);
    }
    printf("\n");

    // 释放分配javascript的内存
    free(encoded_data);

    return 0;
}

// 将8bit编码转换为7bit编码的函数实现
unsigned char* enandroidcode_8bit_to_7bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len) {
    // 计算7bit编码后的长度
    *output_len = (input_len * 7 + 7) / 8;  // 每7bit字符压缩到8bit单元
    unsigned char* output = (unsigned char*)malloc(*output_len);
    if (!output) {
        fprintf(stderr, "内存分配失败\n");
        exit(1);
    }

    int bit_position = 0;  // 当前的位位置
    unsigned int current_byte = 0;  // 当前正在处理的字节

    size_t output_index = 0;
    for (size_t i = 0; i < input_len; i++) {
        // 将当前字符的7-bit部分与之前的剩余位组合
        current_byte |= (input[i] & 0x7F) << bit_position;  // 获取7-bit并按位移
        bit_position += 7;  // 更新位的位置

        // 当有足够的8位时，写入输出
        while (bit_position >= 8) {
            output[output_index++] = current_byte & 0xFF;  // 提取完整的8位
            current_byte >>= 8;  // 移出已处理的8位
            bit_position -= 8;  // 更新位的位置
        }
    }

    // 处理剩下的位
    if (bit_position > 0) {
        output[output_index++] = current_byte & 0xFF;  // 存储剩余的部分
    }

    return output;
}

代码说明

encode_8bit_to_7bit函数：

该函数的输入是一个字节数组（假设每个字节是8-bit编码的ASCII字符），输出是将这些8-bit字符压缩为7-bit编码的字节数组。

通过位运算，将每7-bit字符紧密打包到8-bit单元中。

核心步骤

current_byte：用于存储当前处理的字节。

bit_position：表示当前已经填充的位数。

逐个处理输入字节，将其低7位提取出来，并通过移位操作放入current_byte中。

每当bit_position大于或等于8时，将current_bwww.devze.comyte中的8位写入到输出数组。

最后如果还有剩余的位，将其写入输出。

内存管理

malloc：动态分配内存来存储输出的字节数组。

free：在使用完编码后的数据后，释放分配的内存以避免内存泄漏。

输出格式

输出是7-bit编码后的字节数组，你可以使用printf来打印每个字节的16进制格式。

7-bit encoded data: 68 65 6C 6C 6F 

二、7-bit转换回8-bit的原理

7-bit编码压缩时，每个字符占用7位，它们被紧凑地打包在8-bit单元中。当将这些数据解码回8-bit时，我们需要按照7位的方式从每个字节中提取出相应的字符，并重建完整的8-bit编码。

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

// 函数声明：将7bit编码转换为8bit编码
unsigned char* decode_7bit_to_8bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len);

int main() {
    // 示例7bit编码后的数据（假设我们已经将"hello"编码成7bit格式）
    unsigned char encoded_data[] = {0x68, 0x65, 0x6C, 0x6C, 0x6F};  // "hello"的7bit编码
    size_t input_len = sizeof(encoded_data);  // 输入7bit数据的长度
    size_t output_len = 0;  // 解码后的8bit数据长度

    // 调用解码函数
    unsigned char* decoded_data = decode_7bit_to_8bit(encoded_data, input_len, &output_len);

    // 打印解码后的8bit字符
    printf("Decoded 8-bit data: ");
    for (size_t i = 0; i < output_len; i++) {
        pythonprintf("%c", decoded_data[i]);
    }
    printf("\n");

    // 释放分配的内存
    free(decoded_data);

    return 0;
}

// 将7bit编码转换为8bit编码的函数实现
unsigned char* decode_7bit_to_8bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len) {
    // 计算8bit解码后的长度
    *output_len = (input_len * 8) / 7;  // 每7bit字符恢复为8bit
    unsigned char* output = (unsigned char*)malloc(*output_len);
    if (!output) {
        fprintf(stderr, "内存分配失败\n");
        exit(1);
    }

    int bit_position = 0;  // 当前位位置
    unsigned int current_byte = 0;  // 当前正在处理的字节

    size_t output_index = 0;
    for (size_t i = 0; i < input_len; i++) {
        current_byte |= (input[i] & 0xFF) << bit_position;  // 将当前字节加入到current_byte
        bit_position += 8;  // 每次增加8位

        // 提取出每7bit字符，直到不足7bit
        while (bit_position >= 7) {
            output[output_index++] = current_byte & 0x7F;  // 提取7bit字符
            current_byte >>= 7;  // 移出已提取的7bit
            bit_position -= 7;  // 更新位位置
        }
    }

    return output;
}

代码说明

decode_7bit_to_8bit函数：

输入：该函数接收7-bit压缩编码的数据数组，并将其解码回8-bit格式的字节。

输出：返回一个8-bit解码后的字节数组，重新恢复为完整的ASCII编码。

工作原理

current_byte：用于存储从输入数据中拼接的位。

bit_position：记录当前已拼接的位数。

逐个处理输入字节，将其按8位方式读取，并从中提取7位数据恢复成原来的字符。

每当累积足够的7位时，提取出字符并写入到输出数组。

内存管理

malloc：动态分配内存来存储输出的字节数组。

free：在使用完编码后的数据后，释放分配的内存以避免内存泄漏。

输出格式

输出数组是解码后的8-bit编码的字节流（ASCII字符）

示例输出

假设你提供了7-bit编码后的hello数据（7-bit压缩后的数据：0x68, 0x65, 0x6C, 0x6C, 0x6F），解码后将会还原出原始的"hello"字符串。

输出结果将是：

Decoded 8-bit data: hello

到此这篇关于C/C++实现7bit与8bit编码互相转换的文章就介绍到这了,更多相关C++编码转换内容请搜索编程客栈(www.devze.com)以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程客栈(www.devze.com)！