c++ - 弄清楚网络、十六进制和 ascii 如何交互

Question

我最近被分配到一个 C++ 项目，该项目涉及通过 UDP 在计算机之间发送信息。当数据包到达时，我有一个程序可以接受数据并将其显示为原始的十六进制字符串。但是，我很难准确掌握整个过程应该如何运作。十六进制字符串应该包含几个字段(例如，一个 4 字符数组、一些 float_32 和一些 uint_32)。

如何将这个字符串的各个部分翻译成正确的变量类型？第一个值是一个 ASCII 标题，非常简单；十六进制字符串中的前八个字符是 ASCII 字的十六进制表示(0x45 十六进制可以直接转换为大写字母 E)。但是下一个值，一个 32 位 float ，对我来说并没有真正的意义。十六进制值“42 01 33 33”和浮点值“32.3”之间的关系是什么(给定的例子)？

我有点不知所措，我觉得我缺少一些关于数字系统工作方式的重要信息。

Answer 1

C 中的所有类型都有一个表示(对于大多数类型而言，它由特定的实现定义)。大多数 C 实现使用 IEEE 754用于表示 float 类型(这实际上可能是 C 和 C++ 的要求，但从内存来看它不是)。维基百科文章解释了 float 类型在内存中的表示方式。在大多数 C 和 C++ 实现中，float 是 32 位类型，double 是 64 位类型。因此，在这些实现中，float 是 4 个字节宽，double 是 8 个字节宽。

小心，因为字节顺序可能不同。一些架构以小端存储 float 类型，一些以大端存储。还有一篇关于 endianness 的维基百科文章也是。

要将字节复制到 float 类型，您必须确保 float 类型的大小与您拥有的字节数相同，然后您可以将字节一个一个地“复制”到 float 类型中类型。像这样的东西会给你它的要点:

unsigned char rep[] = { 0x42, 0x01, 0x33, 0x33 };
float someFloat;

if (sizeof(someFloat) == 4)
{
    memcpy(&someFloat, rep, sizeof(someFloat));
}
else
{
    // throw an exception or something
}

还有其他方法可以将字节复制到浮点类型，但要小心“违反规则”(类型双关等)。另外，如果结果值不正确，可能是字节顺序错误，需要将字节倒过来复制，这样表示中的第4个字节就是float的第1个字节。