我有一个协议，要求长度字段最多为32位，并且必须为
在运行时生成以描述给定数据包中有多少个字节。

下面的代码有点丑陋，但我想知道是否可以将其重构为
稍微更有效或者更容易理解。问题是
代码只会生成足够的字节来描述数据包的长度，因此
小于255字节= 1个字节的长度，小于65535 = 2个字节的长度
等等...

{
    extern char byte_stream[];
    int bytes = offset_in_packet;
    int n = length_of_packet;
   /* Under 4 billion, so this can be represented in 32 bits. */
    int t;
   /* 32-bit number used for temporary storage. */

    /* These are the bytes we will break up n into. */
    unsigned char first, second, third, fourth;

    t = n & 0xFF000000;
    /* We have used AND to "mask out" the first byte of the number. */
    /* The only bits which can be on in t are the first 8 bits. */
    first = t >> 24;
    if (t)  {
        printf("byte 1: 0x%02x\n",first );
        byte_stream[bytes] = first; bytes++;
        write_zeros = 1;
    }
    /* Now we shift t so that it is between 0 and 255. This is the first, highest byte of n. */
    t = n & 0x00FF0000;
    second = t >> 16;
    if (t || write_zeros) {
        printf("byte 2: 0x%02x\n", second );
        byte_stream[bytes] = second; bytes++;
        write_zeros = 1;
    }

    t = n & 0x0000FF00;
    third = t >> 8;
    if ( t || write_zeros) {
        printf("byte 3: 0x%02x\n", third );
        byte_stream[bytes] = third; bytes++;
        write_zeros = 1;
    }

    t = n & 0x000000FF;
    fourth = t;
    if (t || write_zeros) {
        printf("byte 4: 0x%02x\n", fourth);
        byte_stream[bytes] = fourth; bytes++;
    }
}

解决方案

回答

试试这个循环：

{
    extern char byte_stream[];
    int bytes = offset_in_packet;
    int n = length_of_packet; /* Under 4 billion, so this can be represented in 32 bits. */
    int t; /* 32-bit number used for temporary storage. */
    int i;

    unsigned char curByte;

    for (i = 0; i < 4; i++) {
        t = n & (0xFF000000 >> (i * 16));

        curByte = t >> (24 - (i * 8));
        if (t || write_zeros)  {
            printf("byte %d: 0x%02x\n", i, curByte );
            byte_stream[bytes] = curByte;
                            bytes++;
            write_zeros = 1;
        }

    }

}

回答

我不确定我是否理解问题。我们到底想算什么？如果我正确理解，我们正在尝试查找最高有效的非零字节。
我们最好使用这样的循环：

int i;  
int write_zeros = 0;  
for (i = 3; i >=0 ; --i) {  
    t = (n >> (8 * i)) & 0xff;  
    if (t || write_zeros) {  
        write_zeros = 1;  
        printf ("byte %d : 0x%02x\n", 4-i, t);  
        byte_stream[bytes++] = t;
    }  
}

回答

我们应该真正使用固定宽度的字段作为长度。

• 当接收端的程序必须读取数据包的长度字段时，如何知道长度在哪里停止？
• 如果数据包的长度可能达到4 GB，那么1-3字节的开销真的重要吗？
• 我们看到代码已经变得多么复杂吗？

回答

实际上，我们仅执行四个计算，因此可读性似乎比效率更重要。我使这样的内容更具可读性的方法是

• 将通用代码提取到函数
• 将类似的计算放在一起，使模式更明显
• 摆脱中间变量print_zeroes并明确说明输出字节的情况，即使它们为零(即，前一个字节为非零)

我已将随机代码块更改为一个函数，并更改了一些变量(下划线在降价预览屏幕中给我带来麻烦)。我还假定要传递字节，并且无论谁传递字节都会向我们传递一个指针，以便我们可以对其进行修改。

这是代码：

/* append byte b to stream, increment index */
/* really needs to check length of stream before appending */
void output( int i, unsigned char b, char stream[], int *index )
{
    printf("byte %d: 0x%02x\n", i, b);
    stream[(*index)++] = b;
}

void answer( char bytestream[], unsigned int *bytes, unsigned int n)
{
    /* mask out four bytes from word n */
    first  = (n & 0xFF000000) >> 24;
    second = (n & 0x00FF0000) >> 16;
    third  = (n & 0x0000FF00) >>  8;
    fourth = (n & 0x000000FF) >>  0;

    /* conditionally output each byte starting with the */
    /* first non-zero byte */
    if (first) 
       output( 1, first, bytestream, bytes);

    if (first || second) 
       output( 2, second, bytestream, bytes);

    if (first || second || third) 
       output( 3, third, bytestream, bytes);

    if (first || second || third || fourth) 
       output( 4, fourth, bytestream, bytes);
 }

对最后四个if语句的这种修改会稍微提高效率，并且可能更容易理解：

if (n>0x00FFFFFF) 
       output( 1, first, bytestream, bytes);

    if (n>0x0000FFFF) 
       output( 2, second, bytestream, bytes);

    if (n>0x000000FF)  
       output( 3, third, bytestream, bytes);

    if (1) 
       output( 4, fourth, bytestream, bytes);

但是，我同意压缩该字段会使接收状态机过于复杂。但是，如果我们不能更改协议，则此代码更容易阅读。