Q&A
「C++で32bit分取得した値」
というのは int の変数でしょうか？
VisualStudio2015 VisualC++ Windows10 63bit
C++で32bit分取得した値から、前半の16bitと後半の16bitをそれぞれ別の変数に入れたいのですが、どのようにすればよいのでしょうか。
思いついた方法として、
「1桁ずつシフトして配列に格納し、それを順番に取り出す。」
方法を思いついたのですが、あまりにも遠回り感が否めないので、もっと効率よくできないかと思い質問いたします。
よろしくお願いいたします。
修正依頼ありがとうございます。
情報を正しく記載できずに申し訳ありません。
unsigned long 型です。
回答4件
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ベストアンサー
上位１６ビット ((data>>16)&0xffff)
下位１６ビット (data&0xffff)
前１６ビット ((uint16_t*)&data)[0]
後１６ビット ((uint16_t*)&data)[1]
ましかし、エンディアンによって結果が変わるようなコードはダメダメなので書かないようにしましょう
投稿2019/04/08 07:53
編集2019/04/08 07:58
総合スコア87774
>>y_waiwai様
回答ありがとうございます。
今回はエンディアンは必ずビッグで来るためご指摘いただいた内容は大丈夫だと思っておりますが、その場合でも何かしら考慮は必要でしょうか。
まあ、その場限りのコードなら別にいいですが、
「必ず」という言葉は必ず裏切られる、と思っておいたほうがいいかと。
> エンディアンは必ずビッグで
## データを読み込んだ時点で、ビッグ/リトルは関係ありません。
<-- 取り消し、うっかりしてました。
もっともこの方法、Cのコードかと。(まあ、動くけど)
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こんにちは。
こんな感じでいけますよ。
C++
1#include <iostream> 2 3uint16_t high(uint32_t data) { return static_cast<uint16_t>(data >> 16); } 4uint16_t low(uint32_t data) { return static_cast<uint16_t>(data); } 5 6int main() 7{ 8 std::cout << std::hex << high(0x012345678) << "\n"; 9 std::cout << std::hex << low(0x012345678) << "\n"; 10}
static_castは本来不要ですが、msvcだと警告が出てうざいので。
投稿2019/04/08 07:45
総合スコア23272
>>Chironian様
早速のご回答ありがとうございます。
テストコードまで記載していただきとても助かります。
一度試してみようと思います。
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HIWORD,LOWORDマクロが使えます。
参考：MAKEWPARAM, HIWORD, LOWORD マクロとは？
投稿2019/04/08 07:45
総合スコア38266
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別解としてはstd::memcpyを使うことでしょうか。
cpp
1std::uint32_t u32 = 4; 2std::uint16_t u16[2]; 3std::memcpy(u16, &u32, 4);
32bitの配列を16bitの配列に直すような場合はshift演算より楽かも。
なおこの手の着想でよくポインタ経由のキャストをしていたりunionを使うものが紹介されることがありますが、これらは未定義動作なのでだまされないように。
投稿2019/04/09 16:38
総合スコア5850
memcpyだとOKで、ポインタでキャストやunionはダメ、というあたり詳しく教えていただけませんか。
strict aliasing rulesによるものですね。
https://yohhoy.hatenadiary.jp/entry/20120220/p1
memcpy()で、32bit 変数から、16bitx2 配列にコピーするのと、32bit変数のアドレス取って、(short *) でのキャストは同じです。(memcpy()の方がコピー分、遅い)
また、union否定すると過去の多くのコードがアウトになりませんか?
ただ、データ長の異なる変数混在の場合は、要注意ですが。
--- 指摘のリンク、見ましたが、短時間では分からなかった。ただ、回答の通りだとすると、過去のコードの多くが、NGとなると思う。
unionを使うのはCでは合法ですがC++では違法です。キャストは常にアウトです。
memcpyのコストを気にされているようですが、最適化で吹き飛びますのでご安心を。それよりも未定義動作を避けるべきです。
だからよく見るけど騙されないように、と書いたわけです。
strict aliasing rulesはその翻訳記事を書いた人ですら完全理解に至らないらしいので、極めて難しいでしょうね。(私も分からん)
C++20ではもっとシンプルにstd::bit_castが導入されたのでそれでもいいですね。
今回のお題は上位/下位16bitをそれぞれ取り出すことであって、上位/下位ワードを交換したものを得ようということではないので、紹介頂いたstrict aliasingの件には該当しないような気がしますが違うのでしょうか?
「壊れたコード」であっても、
uint32_t acopy=a;
uint16_t *ptr=(uint16_t*)&acopy;
としたときにptr[0]とptr[1]には(どっちがどっちかはともかく)上位/下位が得られていますよね。
(strict aliasing rule 自体については知らなかったので大変参考になりました。最適化恐るべし。)
確かに読み取りだけなら大丈夫なので(ほんとか？？？)せめてconst uint16_t*にキャストしてあげてほしい。
strict aliasing rules難しすぎでは・・・
ところでですね、恐ろしいことに気がついたんですが、少なくともC++17より前では、他の方が書いているshift演算を使う方法を符号付き整数型に対して行い、かつ中身が負の数だった場合、処理系依存になる気がする。(2の補数の保証がない)
・・・いや、ならないか、処理系依存になるbitは捨ててるもんな・・・。
夜中に回答するとろくなことにならん。
符号付の右シフト演算、Javaだと、符号ビットを拡張(?)してました。(2の割り算。仕様みたい) C/C++ は、、未確認。自分で使う場合は、正数か、符号無ししか使わなかったので、気が付かなかった。
memcpyのコピーコストの件は、同じことするなら、コピー分、余分でしょ、の意味です。
なお、昔、使った Cコンパイラは、そのまま使うと、レジスタ割当てで、アドレス取ると、メモリに割当て。ちゃんと使い分けてた。
>コピー分、余分でしょ、の意味です。
コピーごと吹き飛ばした生成になることも。
https://godbolt.org/z/4KV4C5
適当な例が浮かばなかったのでサンプルが雑ですが、コンパイラはかなりのケースでmemcpyの呼び出しを吹き飛ばせる印象です。
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