Little Big Endian Бит Операция и извлечение

Мое предложенное решение:

pickbits.h

#ifndef PICKBITS_H_INCLUDED
#define PICKBITS_H_INCLUDED

#include <stddef.h>
#include <stdint.h>

extern uint64_t pick_bits(unsigned char *bytes, size_t nbytes, int lo, int hi);

#endif /* PICKBITS_H_INCLUDED */

Заголовки необходимы для size_t из <stddef.h> и uint64_t из <inttypes.h>. Важно, чтобы заголовки были самодостаточными и идемпотентными. Включение этих двух заголовков необходимо для того, чтобы сделать pickbits.h самодостаточным; защитники заголовков делают его идемпотентным, хотя они могут быть удалены, и все равно все будет в порядке, поскольку в коде нет определений типов (а стандартные заголовки уже ограничены идемпотентностью по стандарту C).

pickbits.c

#include "pickbits.h"
#include <assert.h>

uint64_t pick_bits(unsigned char *bytes, size_t nbytes, int lo, int hi)
{
  assert(bytes != 0 && nbytes > 0 && nbytes <= 8);
  assert(lo >= 0 && lo < 64);
  assert(hi >= 0 && hi < 64 && hi >= lo);
  uint64_t result = 0;
  for (int i = nbytes - 1; i >= 0; i--)
    result = (result << 8) | bytes[i];
  result >>= lo;
  result &= (UINT64_C(1) << (hi - lo + 1)) - 1;
  return result;
}

Обратите внимание, что в том числе "pickbits.h" сначала проверяет, что заголовок является самодостаточным. Макрос UINT64_C гарантирует, что константа 1 рассматривается как значение uint64_t.

picktest.c

#include "pickbits.h"
#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
  unsigned char d1[8] = "\xA5\xB4\xC3\xD2\xE1\xF0\x96\x87";
  /* Selecting nybbles */
  for (int u = 0; u < 64; u += 4)
  {
    uint64_t v = pick_bits(d1, sizeof(d1), u, u+3);
    printf("Picking bits %2d..%2d gives 0x%" PRIX64 "\n", u, u+3, v);
  }
  /* Select across nybble boundaries - T.B.D */
  return 0;
}

Тест должен быть расширен, чтобы пересечь границы низы, или остаться полностью в пределах шарлатанства.

Прогон образца

Picking bits  0.. 3 gives 0x5
Picking bits  4.. 7 gives 0xA
Picking bits  8..11 gives 0x4
Picking bits 12..15 gives 0xB
Picking bits 16..19 gives 0x3
Picking bits 20..23 gives 0xC
Picking bits 24..27 gives 0x2
Picking bits 28..31 gives 0xD
Picking bits 32..35 gives 0x1
Picking bits 36..39 gives 0xE
Picking bits 40..43 gives 0x0
Picking bits 44..47 gives 0xF
Picking bits 48..51 gives 0x6
Picking bits 52..55 gives 0x9
Picking bits 56..59 gives 0x7
Picking bits 60..63 gives 0x8

Почему не только один исходный файл?

Ответ: см. Почему GCC 4.8.2 жалуется на добавление при строгом переполнении?

В принципе, приведенный выше код компилируется строго под строгими предупреждениями:

$ gcc -g -O3 -std=c99 -Wall -Wextra -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes \
>     -Wold-style-definition -Wold-style-declaration -Werror -c \
>     pickbits.c picktest.c
$

Если он интегрирован в один файл, "функция" GCC 4.8.2 запускается и генерирует предупреждение (которое -Werror преобразуется в ошибку), хотя ситуация, о которой она предупреждает, не может произойти (переполнение не может произойти если типы были int8_t, не говоря уже о int).