ビットのカウントアップ

Question

C言語学び中です。
配列において
16進数のhairetu[0000000000000000f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff]があって途中処理する場合
最後だけ1ビットカウントアップ及びダウンカウントするやり方はどうすればいいのでしょうか？
feはffへ、ffは00,01,02,03・・・と増えていきます。
それともカウンターはタイマーとかを使用しているのでしょうか？
##試したこと

#include<stdio.h>
#include"a.h"
int main(){
  unsigned char hairetu[32]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
                             0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
                             0xf0,0xf1,0xf2,0xf3,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,
                             0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfe,0xff};
  unsigned char hoge1[32]={0x2b,0x7e,0x15,0x16,0x28,0xae,0xd2,0xa6,
                           0xab,0xf7,0x15,0x88,0x09,0xcf,0x4f,0x3c,
                          {0x2b,0x7e,0x15,0x16,0x28,0xae,0xd2,0xa6,
                           0xab,0xf7,0x15,0x88,0x09,0xcf,0x4f,0x3c}
  unsigned char hoge[32]={0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,
                             0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,
                            0x01,0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,
                             0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  unsigned char hairetu2[32]={0};
　abc(hairetu,hoge1,hairetu2);
  hairetu[31]=0;
  hairetu[32]=0;
  for(i=0;i<32;i++){
    hairetu2[i]^=hoge[i];
  }
  hairetu[32]=1;
　abc(hairetu,hoge1,hairetu2+16);
  for(i=0;i<32;i++){
    hairetu2[i+16]^=hoge[i+16]; 
  ｝
  hairetu[32]=2;
　abc(hairetu,hoge1,hairetu2+32);
  for(i=0;i<32;i++){
    hairetu2[i+32]^=hoge[i+32];
 }
 hairetu[32]=3;
　abc(hairetu,hoge1,hairetu2+48);
  for(i=0;i<32;i++){
    hairetu2[i+48]^=hoge[i+48]; 
}
　

count++;
や
hairetu[i]++;
というようにしても全部変わってしまうので
fffff-(0001+ffff)+0001のように足し算ではなく引き算するとできるかもと言われましたができません。

##試したこと

#include <stdlib.h>​
#include"a.h"​

int i,j,count=0;​
FILE* fp1;
unsigned char counter[32]= {0};
int main(){​

fp1 = fopen("counter.bin","rb" );​
if( fp1 == NULL ){​
  printf( "ファイルオープンに失敗しました。同じフォルダにありません\n" );​
  exit( 1 );​
}​
fread( counter, sizeof(char), sizeof(counter), fp1 );​
fclose(fp1);​

for(count=0;count<100;count++){​
  for (i = 0; i < 32; i++){​
     if(counter[i+31]<0xff){​
         counter[i+31]+=0x01;​
     }​
     else if(ctr[i+31]==0xff){​
        counter[i+30]+=0x01;​
        counter[i+31]=0x00;​
        if(count>0){​
            if(counter[i+30]=0xff,ctr[i+31]=0xff){​
                 counter[i+29]+=0x01;​
                 counter[i+30]+=0x00;​
                 counter[i+31]+=0x00;​
            }​
        }​
     }​
  

意見をもとに配列の部分をカウントアップをなんとか処理できましたcounter[0]まで左にずらしつついれていくのは大変でまとめる方法やもとに戻る方法はわかりませんでしたが最低限実行することはできました。

##動作環境
C　VisualStudioCode　LINUX　
VisualStudio2019,VisualStudioCode　windows10

Comments

[y_waiwai]

一部分ではなく、正常に実行できるコード全体を提示しましょう。
意味不明です

[yumetodo]

そもそも16進数のhairetuとは何でしょう・・・？そんなものはCにはないはずなのですが・・・。何進数であるかというのは、人間が見たときの解釈の問題であってコンピュータが動作する上では関係のない話です。

[dodox86]

失礼ながら、質問文中の説明が意味不明です。unsigned char cc[2] = { 0x01, 0xfd }; だとして、cc1[1] += 1でcc[1]は0xfe, 更に cc[1] += 1; で cc[1]は0xff;、更に cc[1] += 1;で cc[1]は0x00 にでんぐり返ります。cc[0]は0x01のまま、変更されません。

[alles-durch]

修正させていただきました。自分でもよくわかっていないため不備な点があるかと思います。完成ができないため実行できるコードもよくかけていません。すいません。

Answer 1

#include <stdio.h>

void print(const unsigned char counter[32])
{
	for (int i = 0; i < 32; i++) printf("%02x", counter[i]);
	putchar('\n');
}

int main(void)
{
	FILE *fp1 = fopen("counter.bin", "rb");
	if (fp1 == NULL) {
		printf("ファイルオープンに失敗しました。同じフォルダにありません\n");
		return 1;
	}
	while (1) {
		unsigned char counter[32];
		size_t n = fread(counter, sizeof(char), sizeof(counter), fp1);
		if (n != sizeof(counter)) break;
		print(counter);
		for (int i = 32; --i >= 0 && ++counter[i] == 0; ) ;
		print(counter);
		puts("--");
	}
	fclose(fp1);
}

counter.bin

00000000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000010  f0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7  f8 f9 fa fb fc fd fe ff  |................|
00000020  3b 7e 15 16 28 ae d2 a6  ab f7 15 88 09 cf 4f 3c  |;~..(.........O<|
00000030  2b 7e 15 16 28 ae d2 a6  ab f7 15 88 09 cf 4f 3c  |+~..(.........O<|
00000040  01 01 01 01 01 01 01 01  01 01 01 01 01 01 01 01  |................|
00000050  01 00 01 01 01 01 01 01  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000060  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00000070  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 ff ff ff ff  |................|
00000080

実行結果

00000000000000000000000000000000f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff
00000000000000000000000000000000f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdff00
--
3b7e151628aed2a6abf7158809cf4f3c2b7e151628aed2a6abf7158809cf4f3c
3b7e151628aed2a6abf7158809cf4f3c2b7e151628aed2a6abf7158809cf4f3d
--
0101010101010101010101010101010101000101010101010000000000000000
0101010101010101010101010101010101000101010101010000000000000001
--
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000ffffffff
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000000
--

カウントアップされているのが分かりますよね。
カウントダウンのやり方も知りたいですか？

Comments

[alles-durch]

丁寧な回答ありがとうございました。大変勉強になります。ダウンのほうはここまで教えていただいので大丈夫です。カウントダウンも確認できました。

[kazuma-s]

for (int i = 32; --i >= 0 && counter[i]-- == 0; ) ; ですか？

[alles-durch]

for (int i = 32; --i >= 0 && --counter[i] == 0; ) ; では間違いだったのでしょか？
改めてコード一つでこんなにも変わるなんてすごいと感じました。なかなかイメージつかなくて難しいですね。

[kazuma-s]

0x01 が 0x00 になっても借り(borrow)は発生しません。
0x00 が 0xff になったら、ループを継続して、ひとつ上の桁から 1を引かないといけません。
for (int i = 32; --i >= 0 && --counter[i] == 0xff; ) ; でもよいでしょう。

[alles-durch]

なるほど、わかりました。for (int i == 32; --i >= 0 && --counter[i] == 0xff; ) ; でも大丈夫なんですね。ありがとうございます。

[kazuma-s]

間違いかどうか、大丈夫かどうか、なぜテストデータを作って確認しないのでしょうか？
私は回答のカウントアップのコードで、ちゃんとテストデータと実行結果を示しました。

[alles-durch]

すいません
for (int i == 32; --i >= 0 && --counter[i] == 0xff; ) ; で試して大丈夫だったので、for (int i == 32; --i >= 0 && --counter[i] --== 0; ) ; 教えていただいたこちらも確認しました。for (int i == 32; --i >= 0 && --counter[i] == 0xff; ) ; こちらについてはちょっと試せない状況になっていたためすいませんでした。

[alles-durch]

for (int i == 32; --i >= 0 && --counter[i] == 0xff; ) ; についても確認テスト等で実行を確認できました。
不慣れで不手際ありすいませんでした。ありがとうございました。

[kazuma-s]

実行が確認できるとは思えません。
「int i == 32;」はコンパイルエラーです。

もう一つ前のコメントでも、
「for (int i == 32; --i >= 0 && --counter[i] == 0xff; ) ; で試して大丈夫だったので、」
と言っていますが、大丈夫だったものをもう一度確認テストしたんですか？

また「--counter[i] --== 0;」もコンパイルエラーです。

Answer 2

これは、長い整数の加減算を繰り上がり(carry)や繰り下がり(borrow)を使いながら計算しなさいという問題です。

あまり適切ではありませんが、キャリーあたりに関係するものです。

hairetuとして符号無し8ビット整数の配列を使っているのですね。

カウントアップの場合は、以下のようにやります。

一番右の要素、つまりhairetu[31]を調べます。これが0xffつまり255でなければ、その要素に1を足しておわりです。0xffであれば0x00を代入して、一つ左の要素で同じ事を行います。ずっと0xffが続いていれば左に移動し続けます。

カウントダウンの場合は、以下のようにやります。

一番右の要素、つまりhairetu[31]を調べます。これが0x00つまり0でなければ、その要素から1を引いておわりです。0x00であれば0xffを代入して、一つ左の要素で同じ事を行います。ずっと0x00が続いていれば左に移動し続けます。

どちらの場合も、一番左(つまりhairetu[0])まで到達して繰り上がりや繰り下がりが起こったときにはオーバーフローで終了するようにした方が良いのでしょうね。

Comments

[alles-durch]

回答ありがとうございます。おかげさまでイメージつくことができました。
コードを修正してみましたがこのような感じでしょうか？
オーバーフローで終了という処理がわかりません。