c++ - 将 std::string 存储到 int[] 中用于 C++ 中的大整数

Question

我正在尝试为 BigInteger 值创建自己的类。在这个类中，Big Integer 由 unsigned int ints[capacity] 组成，我有以下代码将 std::string 转换为 BigInteger:

void FromByteString1(const std::string& buf) {
    int mask[] = {0, 8, 16, 24};
    int validMask = 0xff;
    size_t currentMask = 0, currentIndex = 0;
    for (register size_t i = 0; i < buf.size(); ++i) {
        int tmp = (int) buf[i];
        data[currentIndex] |= ((tmp << mask[currentMask]) & (validMask << mask[currentMask]));
        if (++currentMask == 4) {
            currentMask = 0;
            ++currentIndex;
        }
    }
}

我尝试使用 union { char[4] chars; 来解决这个问题；整数值； }，但它什么也没给我。

这是我的输出:

这是为解决此问题而创建的测试项目“Convertor”的完整代码:

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <bitset>

#define Write(message) std::cout << message
#define WriteLine(message) std::cout << message << std::endl
#define WriteEndl() std::cout << std::endl

#define WIDTH_STR 9
#define WIDTH_INT 33

void ShowStringChars(const std::string& str) {
    for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
        Write( std::setw(WIDTH_STR) << str[i] );
    WriteEndl();
}

void ShowStringCodes(const std::string& str) {
    for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i)
        Write( std::setw(WIDTH_STR) << (int)str[i] );
    WriteEndl();
}

void ShowStringCodesBin(const std::string& str) {
    for (size_t i = 0; i < str.length(); ++i) {
        std::bitset<8> bites( (int)str[i] );
        Write( std::setw(WIDTH_STR) << bites );
    }
    WriteEndl();
}

void ShowIntValues(int* arr, size_t length) {
    for (size_t i = 0; i < length; ++i)
        Write( std::setw(WIDTH_INT) << arr[i] );
    WriteEndl();
}

void ShowIntValuesBin(int* arr, size_t length) {
    for (size_t i = 0; i < length; ++i) {
        std::bitset<32> bites( arr[i] );
        Write( std::setw(WIDTH_INT) << bites );
    }
    WriteEndl();
}

const int capacity = 256;
int data[capacity];

void Clear() {
    for (size_t i = 0; i < capacity; ++i)
        data[i] = 0;
}

union its {
    char chars[4];
    int value;
} int_to_str;

void FromByteString1(const std::string& buf) {
    int mask[] = {0, 8, 16, 24};
    int validMask = 0xff;
    size_t currentMask = 0, currentIndex = 0;
    for (register size_t i = 0; i < buf.size(); ++i) {
        int tmp = (int) buf[i];
        data[currentIndex] |= ((tmp << mask[currentMask]) & (validMask << mask[currentMask]));
        if (++currentMask == 4) {
            currentMask = 0;
            ++currentIndex;
        }
    }
}

void FromByteString2(const std::string& buf) {
    size_t index = 0;
    for (size_t i = 0; i < buf.size(); i += 4, ++index) {

        int_to_str.chars[0] = buf[i + 0];
        int_to_str.chars[1] = buf[i + 1];
        int_to_str.chars[2] = buf[i + 2];
        int_to_str.chars[3] = buf[i + 3];

        data[index] = int_to_str.value;
    }
}

int main() {

    Clear();

    //std::string value = "this is some string";
    std::string value = "this str";

    ShowStringChars(value);
    ShowStringCodes(value);
    ShowStringCodesBin(value);

    WriteEndl();
    WriteEndl();
    WriteEndl();

    FromByteString1(value);

    ShowIntValues(data, value.length() / 4);
    ShowIntValuesBin(data, value.length() / 4);

    return 0;
}

有没有人遇到过类似的问题？感谢您的帮助:)

Answer 1

bitset 的流运算符使用 std::bitset::to_string 其行为如下:

The resulting string contains N characters with the first character corresponds to the last (N-1th) bit and the last character corresponding to the first bit.

因此，输出的最后(最右边)字符是最低有效位(第一个)位。

您读取的第一个字节移动最少。因此它成为最低有效字节。因此，您读入整数的第一个字节将是位集输出中最右边的字节。

解决方案:反转读取字节的顺序，即将输入缓冲区解释为小端，而不是大端。

---

请注意，由于 bitset 首先打印最高位，因此您可以将输出解释为小端字节序(单个字节反转)或大端字节序(整个集合反转)。我在这里使用 reversed 来表示从左到右增长的内存位置。

附言。将大整数表示为空终止字符串不是很有用，因为无法表示包含值为零的字节的数字。