C/C++实现7bit与8bit编码互相转换

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 函数声明：将8bit编码转换为7bit编码
unsigned char* encode_8bit_to_7bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len);

int main() {
    const char* input_str = "hello";  // 输入的字符串
    size_t input_len = strlen(input_str);  // 输入字符串的长度
    size_t output_len = 0;  // 输出的7bit编码后的长度

    // 调用转换函数
    unsigned char* encoded_data = encode_8bit_to_7bit((const unsigned char*)input_str, input_len, &output_len);

    // 打印7bit编码后的结果
    printf("7-bit encoded data: ");
    for (size_t i = 0; i < output_len; i++) {
        printf("%02X ", encoded_data[i]);
    }
    printf("\n");

    // 释放分配的内存
    free(encoded_data);

    return 0;
}

// 将8bit编码转换为7bit编码的函数实现
unsigned char* encode_8bit_to_7bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len) {
    // 计算7bit编码后的长度
    *output_len = (input_len * 7 + 7) / 8;  // 每7bit字符压缩到8bit单元
    unsigned char* output = (unsigned char*)malloc(*output_len);
    if (!output) {
        fprintf(stderr, "内存分配失败\n");
        exit(1);
    }

    int bit_position = 0;  // 当前的位位置
    unsigned int current_byte = 0;  // 当前正在处理的字节

    size_t output_index = 0;
    for (size_t i = 0; i < input_len; i++) {
        // 将当前字符的7-bit部分与之前的剩余位组合
        current_byte |= (input[i] & 0x7F) << bit_position;  // 获取7-bit并按位移
        bit_position += 7;  // 更新位的位置

        // 当有足够的8位时，写入输出
        while (bit_position >= 8) {
            output[output_index++] = current_byte & 0xFF;  // 提取完整的8位
            current_byte >>= 8;  // 移出已处理的8位
            bit_position -= 8;  // 更新位的位置
        }
    }

    // 处理剩下的位
    if (bit_position > 0) {
        output[output_index++] = current_byte & 0xFF;  // 存储剩余的部分
    }

    return output;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 函数声明：将7bit编码转换为8bit编码
unsigned char* decode_7bit_to_8bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len);

int main() {
    // 示例7bit编码后的数据（假设我们已经将"hello"编码成7bit格式）
    unsigned char encoded_data[] = {0x68, 0x65, 0x6C, 0x6C, 0x6F};  // "hello"的7bit编码
    size_t input_len = sizeof(encoded_data);  // 输入7bit数据的长度
    size_t output_len = 0;  // 解码后的8bit数据长度

    // 调用解码函数
    unsigned char* decoded_data = decode_7bit_to_8bit(encoded_data, input_len, &output_len);

    // 打印解码后的8bit字符
    printf("Decoded 8-bit data: ");
    for (size_t i = 0; i < output_len; i++) {
        printf("%c", decoded_data[i]);
    }
    printf("\n");

    // 释放分配的内存
    free(decoded_data);

    return 0;
}

// 将7bit编码转换为8bit编码的函数实现
unsigned char* decode_7bit_to_8bit(const unsigned char* input, size_t input_len, size_t* output_len) {
    // 计算8bit解码后的长度
    *output_len = (input_len * 8) / 7;  // 每7bit字符恢复为8bit
    unsigned char* output = (unsigned char*)malloc(*output_len);
    if (!output) {
        fprintf(stderr, "内存分配失败\n");
        exit(1);
    }

    int bit_position = 0;  // 当前位位置
    unsigned int current_byte = 0;  // 当前正在处理的字节

    size_t output_index = 0;
    for (size_t i = 0; i < input_len; i++) {
        current_byte |= (input[i] & 0xFF) << bit_position;  // 将当前字节加入到current_byte
        bit_position += 8;  // 每次增加8位

        // 提取出每7bit字符，直到不足7bit
        while (bit_position >= 7) {
            output[output_index++] = current_byte & 0x7F;  // 提取7bit字符
            current_byte >>= 7;  // 移出已提取的7bit
            bit_position -= 7;  // 更新位位置
        }
    }

    return output;
}