如何将数据的bit排序颠倒排列

本文详细介绍了如何通过位操作将4bit数据进行重新排列,转换为8bit数据。提供的C语言实现将数据的高4位和低4位分别进行翻转,适用于二进制数据处理和理解位操作技巧。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

本文只举例了4bit的重新排列算法,可以依此类推8bit的数据排列算法

/**
 * 重新排列bit位,4bit一个单元转换
 * @param->src: 需要转换的数据
 * @return: 返回转换后的数据
 * @detail:
 *      高4位和低4位分开单独转换,
 *      比如:
 *          输入:0x57 -> 0101 0111b
 *          输出:0xae -> 1010 1110b
*/
uint8_t reverseBitOrderHalfByte(uint8_t src)
{
	int8_t i ,j= 0;
	uint8_t ret = 0;
	//低4位
	for(i = 3; i >= 0; i --)
	{
		ret |= (!!(src & (1 << i))) << (3 - i);
	}
	//高4位,4 5 6 7
	//      7 6 5 4
	for(i = 4, j = 7; i < 8; i ++, j --)
	{
		ret |= (!!(src & (1 << j))) << (i);
	}
	return ret;
}
将字节交换通常是指一种操作,用于改变数据的**字节顺序(Byte Order)**。这种技术常应用于处理大端序(Big-Endian)与小端序(Little-Endian)之间的转换。 ### 概念说明: 计算机存储多字节数值(如整数、浮点数等)时会采用特定的字节排列方式: 1. **大端序 (Big-Endian)**:高位字节存放在低地址处; 2. **小端序 (Little-Endian)**:低位字节存放在低地址处; 例如,在32位整数值`0x1A2B3C4D`中: - 如果系统是大端序,则内存中存储为 `[1A][2B][3C][4D]` - 如果系统是小端序,则内存中存储为 `[4D][3C][2B][1A]` 当需要跨平台传输或读取文件头信息时,经常会遇到这两种序列互相转化的需求——这就是“字节交换”的典型应用场景之一! --- #### 字节交换的操作 对于一些语言而言,直接提供内置函数可以完成这一任务。以下是几种常见的实现方法: ##### C/C++ 示例: ```cpp #include <byteswap.h> uint32_t bswap_32(uint32_t val); // 对于 uint32 类型进行换位 ``` 也可以手动编写简单的模板版本适用于不同长度的数据类型: ```cpp template<typename T> T ByteSwap(T value){ static_assert(std::is_integral<T>::value || std::is_floating_point<T>::value,"Only numeric types are supported."); char* bytes = reinterpret_cast<char*>(&value); int len = sizeof(value); for(int i=0; i<len /2 ; ++i){ std::swap(bytes[i],bytes[len -i -1]); } return value; } ``` ##### Python 示例: Python 提供了 `struct` 模块方便地解决此类问题。 ```python import struct def swap_endian(data): # 假设data是一个int类型的数字 if isinstance(data,int): return int.from_bytes(data.to_bytes((data.bit_length() +7)//8,'little'),'big') # 或者更简便的方式针对已知宽度的数据包使用 unpack 和 pack 结合 '>I'(Big Endian) packed_data = struct.pack('<I', 0x1a2b3c4d ) #'<' 表示 Little endian encoding. unpacked_data_with_swapped_endians = struct.unpack('>I', packed_data)[0] print(hex(unpacked_data_with_swapped_endians)) # 输出结果应该是 '0x4d3c2b1a' ``` 以上展示了如何通过程序手段达到对字节排序颠倒的目的,并解释其必要性和背景知识。
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