从二进制文件读取和写入位对齐

Question

我想读取和写入二进制文件中的n位。 例如，将接下来的n位读入一个整数或接下来的n位 中的字符。我需要将数据进行位对齐，而不是字节对齐。

是否有C++库允许我这样做？

当我使用ostream/istream时，我似乎被限制使用字节对齐的 数据。如果我想要将数据紧紧包装，这还不够好。

Answer 1

当然，如果您自己进行位级访问，则字节对齐的访问“足够好”。 :)

Here是一个“位文件”库，听起来像你想要的。我自己没有测试过，但听起来很合理简约。

Answer 2

您可以使用以下步骤从二进制文件读取位。

1. 使用mmap将二进制数据文件映射到内存中。如果文件大小不是字节的倍数，那么在映射的内存区域的末尾会有填充位。填充位的数量可以是1到7之间的任何值。

2. 现在，您可以使用位掩码从存储器映射区域读取所需的位。请注意，您需要使用按位“与”操作。在小端和大端平台上，位掩码的值会有所不同。因此，代码将不可移植，需要额外的便携性。

3. 此外，您可能还需要使用按位向左或向右旋转运算符。

您还可以将映射的内存区域的一部分作为具有位域的C++数据结构进行类型转换。在这里，我们需要指示编译器不要在C++结构体中使用填充来进行字节对齐。这可以使用“#PRAGMA PACK（1）”指令来实现。同样，具有位域的C++结构在小端和大端平台上不可移植。

上述方法中的小变化可用于将位写入二进制文件。