1.2.3　BufferViewer

Demo展示

本節(jié)實現(xiàn)了一個最簡單的十六進制查看工具——BufferViewer，如圖1-8所示。

BufferViewer實現(xiàn)了如下功能。

·打開任意文件，查看其十六進制數(shù)據(jù)。

·隨機生成100字節(jié)的十六進制數(shù)據(jù)，并查看。

·將十六進制轉(zhuǎn)換為Base64編碼表示。

·將Base64編碼表示轉(zhuǎn)換回十六進制表示。

·判斷Base64編碼是否合法。

完整的代碼可以在ch01/01_BufferViewer中查閱。

使用VS2022打開rtcbook.sln，在Solution Explorer中，右鍵單擊01_BufferViewer工程，單擊Set as Startup Project，再次右鍵單擊Build，即可運行啟動。

工程說明

作為本書的第一個示例工程，我們詳細介紹一下各個代碼文件的作用。

源碼的組織形式如圖1-9所示。

主界面使用了WTL（Windows Template Library），這是微軟維護的一個輕量級UI庫，只有純頭文件，無須庫文件。

主窗口的實現(xiàn)位于MainDlg.h中，這是一個派生自WTL的對話框類。

我們可以通過消息函數(shù)處理表的宏定義，為其添加各種消息函數(shù)，從而實現(xiàn)從UI操作到功能的調(diào)用。

為了方便代碼復用，本書將所有示例工程的公用代碼都放置于Common文件夾下。這些公用代碼具有很強的復用性，可以被多個示例同時使用。

依據(jù)公用代碼的功能不同，Common下又分為多個文件夾。

·Base：緩存、文字編碼、線程等。

·Video：視頻相關算法。

·Audio：音頻相關算法。

·File：文件格式相關。

·Data：數(shù)據(jù)處理相關。

·Net：網(wǎng)絡相關算法。

我們看一段從文件加載到Buffer并顯示其十六進制格式的代碼。

第3行，CFileDialog表示W(wǎng)TL提供打開文件對話框用來獲取用戶所選擇的文件。

第7行，DFile類是一個文件封裝處理類，用來加載文件到內(nèi)存。

第8行，DXP類有兩個方法：ws2s和s2ws，用作Unicode與MBCS之間字符集的轉(zhuǎn)換，下一節(jié)會詳細介紹。

第9～10行，我們最多讀取100 KB的數(shù)據(jù)到內(nèi)存中。

第11行，DBuffer類將數(shù)據(jù)從文件讀取到內(nèi)存中。

第12行，我們使用DBuffer的ToHexList方法，將其轉(zhuǎn)換為十六進制表示。

第13行，m_hex是一個CEdit的成員對象，這也是WTL提供的一個封裝類，用來實現(xiàn)一個多行的文本框。我們將轉(zhuǎn)換好的文本內(nèi)容貼上去展示。

經(jīng)過這些基礎類的封裝，整個代碼的易讀性都得到了明顯的提升。

以二進制/十六進制形式查看任何數(shù)據(jù)，是我們理解任何計算機技術的基礎。

只有細到每一比特，才能真正理解計算機程序的運行規(guī)律。

總結(jié)

本節(jié)我們介紹了比特和字節(jié)的基本概念，了解了十六進制與Base64編碼。為了能方便地管理字節(jié)，我們設計了一個基于引用計數(shù)的Buffer類。我們開發(fā)了一個十六進制查看器，用來演示Buffer類。后續(xù)，我們會經(jīng)常用它來分析各種媒體文件格式。

參考閱讀

1.斯坦福大學的Sean Eron Anderson搜集了大量有關bit的算法。

2.Programming Pearls（1999年），More Programming Pearls（1988年），Jon Louis Bentley著，介紹了一些關于位運算的黑科技。

3.Base64編碼的細節(jié)，請參考RFC 4648。

4.WTL的atlmisc.h中有一個CString類的實現(xiàn)，包含了更多字符串操作的內(nèi)容。

5.WinHEX是Windows平臺下一款好用的十六進制編輯器。macOS平臺下則有hexdump顯示工具。

練習題

1.［30分鐘］（交換字節(jié)序）編寫一個交換字節(jié)序的函數(shù)。

2.［2小時］（Bitset）設計一個Bitset類，支持按bit來訪問4字節(jié)長度的二進制數(shù)據(jù)。

3.［1人天］（BitStream）設計一個BitStream類，支持按bit來獲取一段長度的比特流。

4.［1人天］（Base58編碼）Base58是比特幣采用的一種二進制編碼方式，它使用了哪些字符編碼？有什么優(yōu)勢？

5.［30分鐘］（判斷2的冪）寫一個函數(shù)，判斷一個整數(shù)是否是2的冪。

6.［30分鐘］（求二進制數(shù)1的個數(shù)）寫一個函數(shù)，求一個整數(shù)中有多少個二進制的1。

7.［30分鐘］（無分支的截取）寫一個函數(shù)，給定任意無符號整數(shù)v，若v大于255，則返回255，否則返回v，不能使用條件判斷或問號表達式。

8.［30分鐘］（無分支的絕對值）寫一個函數(shù)，給定任意整數(shù)v，返回v的絕對值，不能使用條件判斷或問號表達式。