深入分析根据字节取数据

如何将一个数据包中的部分数据提取出来，并转化为有效数据，相信这是很多做网络、串口的同仁们遇到的问题，希望这篇文章能给你一些思路:)

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如果我们想要提取特定字节数的数据，首先大家可能想到的是按位提取，通过移位操作的方法，我本科时候也是这么做的，但是这里有缺点：非常难懂，不容易修改。过了几天自己都不知道怎么编写的了，这里使用另外一种办法，巧妙地利用基本类型来取出数据。

一、利用typedef统一规范

废话少说，先统一规范：

typedef unsigned char u8;typedef unsigned short u16;typedef unsigned long u32;

我们通过sizeof进行查看，发现无论在32位还是64位的编译器环境下：

u8=1(字节） u16=2(字节） u32=4 (字节）

这就非常巧妙了，无论什么环境，我们提前定义好的u8,u16,u32就像一个漏斗。程序员给u8说，我给你一个地址，你以这个地址起始取出1个字节的数据来，u8只能乖乖地去内存那里取出8位数据来。想取多（非法访问）也没有办法吖，尺寸所限！说到这里，你大概明白我想干什么了吧~

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二、从一个简单的例子讲起

这里在一个C++的文件编写C程序，为什么要用C++呢，因为在C++兼容的C规范更加严格，不允许一些模糊的类型变换，此刻我们开始使用u8这个漏斗啦

  u32 x = 0x11223344;  u8 *c =(u8 *)&x;   printf("x1=%x\n",*(c));  printf("x2=%x\n",*(c+1));

这里以一个最简单的例子作为说明，假设我们定义一个4个字节的数据（当然你也可以理解为在内存中存储连续4个字节的数据），由于我们在X86架构下为小端模式，所以我们剧透下：低地址起始的一个字节为0x44，我们要做的就是取出这个数据来~
首先，我们需要定义一个指针，这个指针指向的地址为变量x的地址，能够访问的长度为1个字节，如下：

u8 *c =&x; //错误，C++下不通过，地址类型不匹配u8 *c =(u8 *)&x; //正确

需要注意的是，虽然我们的想法是正确的，但是编译器是不会通过的，因为变量x是一个4字节的数据，我们使用一个u8的指针访问4字节变量的地址，左右类型不匹配，因此我们需要使用(u8 *)&x进行强制转换。得到的结果就是0x44。
如何直接访问呢？

printf("x1=%x\n",*(u8*)(&x));

1，取变量x的地址： (&x)
2，1个字节对应的指针：(u8*)(&x)
3，由于（）的优先级比解引用”*”高：*(u8*)(&x))

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三、提升难度版

如果我们想随心所欲的提取数据，该怎么办？这里同样以变量x为例，提取出变量x的低4个字节和高4个字节。

//使用中间变量，简单    u16 *d =(u16 *)&x;     printf("x1=%x\n",*(d));    printf("x2=%x\n",*(d+1));//直接访问，复杂       printf("x1=%x\n",*(u16*)(&x));    printf("x2=%x\n",*((u16*)(&x)+1));

这里分析直接访问的代码，仍然按照刚才的办法进行分解：
1，取变量x的地址： (&x)
2，2个字节对应的指针：(u16*)(&x)
3，由于（）的优先级比解引用”*”高：*(u16*)(&x))
4，如果继续提取，首先对地址+1，然后解引用：*( (u16*)(&x) +1 )

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四、代码验证

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef unsigned char u8;typedef unsigned short u16;typedef unsigned long u32;int main(){    printf("u8=%d,u16=%d,u32=%d\r\n",sizeof(u8),sizeof(u16),sizeof(u32));    u32 x = 0x11223344;    printf("---------取一个字节-----------\r\n");    u8 *c =(u8 *)&x;     printf("x1=%x\n",*(c));    printf("x2=%x\n",*(c+1));    printf("x3=%x\n",*(c+2));    printf("x4=%x\n",*(c+3));    printf("x1=%x\n",*(u8*)(&x));    printf("x2=%x\n",*((u8*)&(x)+1));    printf("x3=%x\n",*((u8*)&(x)+2));    printf("x4=%x\n",*((u8*)&(x)+3));    printf("---------取两个字节-----------\r\n");    u16 *d =(u16 *)&x;     printf("x1=%x\n",*(d));    printf("x2=%x\n",*(d+1));    printf("x1=%x\n",*(u16*)(&x));    printf("x2=%x\n",*((u16*)(&x)+1));    printf("---------取四个字节-----------\r\n");    //u32 *p =(u32*)&x;    u32 *p =&x;      printf("x1=%x\n",*(p));    printf("x1=%x\n",*(&x));     system("pause");    return 0;}

截图：
u8=1,u16=2,u32=4
———取一个字节———–
x1=44
x2=33
x3=22
x4=11
x1=44
x2=33
x3=22
x4=11
———取两个字节———–
x1=3344
x2=1122
x1=3344
x2=1122
———取四个字节———–
x1=11223344
x1=11223344