二进制流：C++中使用 (char *)& 传递int型值

前言

此前参与罗技G29方向盘远程遥控autolabor小车的小项目，树莓派操控小车为服务端，采集方向盘数据部分为客户端，二者间进行P2P通信，要将方向盘转向、油门、挡位数据发送给树莓派，需要使用到二进制流传递法，本文介绍通过二进制流传递整形数组的原理。

一、利用二进制流传递整形数组值

1.1 整形数组

如int num[3]={1，2，3}；数组num中存放着三个数值1，2，3。由于在64位操作系统下int为4个字节，则每个数值的存放地址间隔为4个字节。

#include
using namespace std;
int main(int argc,char* argv[])
{
     
    int num[3] = {
     1, 2, 3};
    for (int i = 0; i < 3;++i)
        cout<<"num["<<i<<"]的地址：" 
            << &num[i] <<"  "
            <<"num["<<i<<"]的值："
            <<num[i]<< endl;
    return 0;
}
/*---------------运行结果------------------

num[0]的地址：010FF878  num[0]的值：1
num[1]的地址：010FF87C  num[1]的值：2
num[2]的地址：010FF880  num[2]的值：3

*/

我们可以查看内存空间地址中是如何存放整形十进制数字1，2，3的，仅看num[0]的地址内存放着01 00 00 00，因为num[0]属于int型，为4个字节，1 Byte=8 bit，其中01为一个字节，8位。所以在int型下，数组索引每移位一次，则地址移动4个字节输出。

0x010FF878  01 00 00 00
0x010FF87C  02 00 00 00
0x010FF880  03 00 00 00

1.2 二进制流

1.2.1 那如何将整形数值依次按一个字节存放入二进制流中呢？

引入char *buff=(char *)&num[0]，该语句与(char *)num等价，因为数组名等价于数组首地址。num是int型数组，数组num中的每个值按4个字节存放在内存地址中，char是字符型，在64位操作系统下为一个字节，(char *)& 的意思便是将num从int型指针转变成字符型指针，地址依次移位一个字节存入，这样便能将整形数字1，按照01 00 00 00顺序存放到char *buff中。

此时buff中存放的二进制流如下所示：

buff[0]=01 buff[1]=00 buff[2]=00 buff[3]=00
buff[4]=02 buff[5]=00 buff[6]=00 buff[7]=00
buff[8]=03 buff[9]=00 buff[10]=00 buff[11]=00

1.2.2 如何重构回整形数值?

之后再依次按4个字节重构成整形数输出，利用(int *)buff将字符型指针buff转换成整形指针，这样每次移位便是4个字节。

使用(int*)buff，将buff[0]到buff[3]合并
使用(int*)(buff+4)，将buff[4]到buff[7]合并
使用(int*)(buff+8)，将buff[8]到buff[11]合并

#include
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{
     
    int num[3] = {
      1, 2, 3 };
    char* buff;
    buff = (char*)num;
    for (int i = 0; i < 3;++i)
    {
     
        cout << "num[" << i << "]的地址："
            << &num[i] << "  "
            << "num[" << i << "]的值："
            << num[i] << endl;

        cout << "二进制流合并重构："
            << (int*)(buff + 4 * i) << "    值为："
            << *((int*)(buff + 4 * i)) << endl;
    }     
    return 0;
}
/*---------------运行结果------------------

num[0]的地址：00F3FCB8  num[0]的值：1
二进制流合并重构：00F3FCB8    值为：1
num[1]的地址：00F3FCBC  num[1]的值：2
二进制流合并重构：00F3FCBC    值为：2
num[2]的地址：00F3FCC0  num[2]的值：3
二进制流合并重构：00F3FCC0    值为：3

*/

二、结构体数组赋值

#include
using namespace std;

typedef struct birthday
{
     
    int year;
    int month;
    int day;
} birthday;

int main(int argc,char* argv[])
{
     
    int person_num;
    cout << "请输入人数：";
    cin >> person_num;
    int *num = new int[3*person_num];
    cout << "请依次输入" << 3 * person_num << "个整数：" ;
    for (int i = 0; i < 3 * person_num; ++i)
        cin >> num[i];

    char *array = (char *)num;

    birthday *birth = new birthday[person_num];
    int j=0;
    for (int i=0; i < person_num ; ++i)
    {
     
        birth[i].year = *((int *)(array + 4*j));
        birth[i].month= *((int *)(array + 4*(j+1)));
        birth[i].day= *((int *)(array + 4*(j+2)));
        j=j + 3;
        switch(i)
        {
     
            case 0:
                cout << "CJX的生日：";
                break;
            case 1:
                cout << "WJ的生日：";
                break;
        }
        cout << birth[i].year << "-" 
        	<< birth[i].month << "-" 
        	<< birth[i].day << endl;
    }

    delete[] birth;
    birth = NULL;
    delete[] num;
    num = NULL;
    return 0;
}
/*---------------运行结果------------------

请输入人数：2
请依次输入6个整数：1999 10 5 1996 8 31
CJX的生日：1999-10-5
WJ的生日：1996-8-31

*/