C語言快速互轉HEX（16進制）和原始字符串/數組

緣由

這個起因是昨晚群里有人在討論怎么把字符串轉成HEX方法最佳，討論到最后變成哪種方法效率最優了。畢竟這代碼是要在MCU上面跑的，要同時考慮到時間和空間的最優解。

當然討論的是有結果的，具體實現的方法和代碼在下面展示。

char數組轉16進制HEX串

例子：

將如下的量

char str[]="12345";char data[]={1,2,3,4,5,0xff};12

C

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轉成

"313233343500""0102030405FF"12

C

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這樣的結果

這個其實很簡單，追求速度的話，查表就好了

從0-16對應0-F即可：

constchar hex_table[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};123

C

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然后一個個從表里取出來，拼到對應位置即可：

voidto_hex(char*s,int l,char*d){while(l--){*(d+2*l+1)= hex_table[(*(s+l))&0x0f];*(d+2*l)= hex_table[(*(s+l))>>4];}}12345678

C

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完整測試代碼如下：

#include<stdio.h>constchar hex_table[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};voidto_hex(char*s,int l,char*d){while(l--){*(d+2*l+1)= hex_table[(*(s+l))&0x0f];*(d+2*l)= hex_table[(*(s+l))>>4];}}int main (){char s[]="1234";char d[9];d[8]='\0';to_hex(s,4,d);printf("%s",d);return0;}1234567891011121314151617181920

C

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輸出結果：31323334

****** 帶分隔符的字符串轉Hex數組*****

const char hex_table[] = {

'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'

};

//返回實際長度，空間不足返回-1

int to_hex(char *src, int len, char* seg, int slen, char *dst, int dlen)

{

int size = 2*len+(len-1)*slen;

if(dlen < size) {

return -1;

}

while(len--)

{

*(dst+2*len+1+len*slen) = hex_table[(*(src+len))&0x0f];

*(dst+2*len+len*slen) = hex_table[(*(src+len))>>4];

for(int ii=0; ii < slen; ii++) {

*(dst+2*len+(len-1)*slen+ii) = *(seg+ii);

}

}

return size;

}

16進制HEX串轉成數值數組

例子：

將類似"AAbb2fFF"的量轉成{0xAA,0xBB,0x2F,0xff}這樣的結果

這里如果還用查表的話，這個rom占用會浪費掉不少空間，所以查表法直接就被否決掉了（如果是PC上，追求極致速度的話，當然可以用）。

同時，為了通用性，代碼需要兼容大小寫兩種輸入數據

在仔細研究數據的結構時，我發現了個規律：

ASCII中的0-9對應了0x30-0x39

ASCII中的A-F對應了0x41-0x46

ASCII中的a-f對應了0x61-0x66

也就是說，只要這一個字符大于0x39，那它一定是字母；同時，在上面的分析也可以發現，如果這個字符是字母，不論大寫小寫，只需要看低四位就可以直接判斷這個字符代表的數是多少

具體邏輯如下：

判斷這個字符是否大于0x39

如果不是，直接取這個字符的低四位當作結果

如果是，則為字母，將他的低四位加上9即為所需結果

具體實現代碼也如下：

voidfrom_hex(char*s,int l,char*d){while(l--){char* p = s+l;char* p2 = p-1;*(d+l/2)=((*p>'9'?*p+9:*p)&0x0f)|((*p2>'9'?*p2+9:*p2)<<4);l--;}}123456789101112

C

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完整的測試代碼：

#include<stdio.h>1

void from_hex(char s, int l, char d)

{

while(l–)

{

char p = s+l;

char p2 = p-1;

(d+l/2) =

( (p>‘9’? p+9 : p) & 0x0f ) |

( (p2>‘9’? p2+9 : *p2) << 4 );

l–;

}

}

int main () {

char s[]= “6F6B6f6b”;

char d[5];

d[4] = ‘\0’;

from_hex(s,8,d);

printf("%s",d);

return 0;

}

C

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輸出結果：okok

EOF

如果你有更好的方法，歡迎在下面留言討論😁

更新

2020.3.9：Antecer帶來了更高效的hex轉數組代碼

#include<stdio.h>1

void from_hex(char s, int l, char d)

{

while(l–)

{

d = (s>‘9’ ? s+9 : s) << 4;

++s;

d |= (s>‘9’ ? s+9 : s) & 0x0F;

++s;

++d;

}

}

int main () {

char s[]= “6F6B6f6b”;

char d[5];

d[4] = ‘\0’;

from_hex(s,4,d);

printf("%s",d);

return 0;

}

C

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因為傳入的指針是臨時變量，所以數組轉hex也可以按此思路稍微優化下：

#include<stdio.h>constchar hex_table[]={‘0’,‘1’,‘2’,‘3’,‘4’,‘5’,‘6’,‘7’,‘8’,‘9’,‘A’,‘B’,‘C’,‘D’,‘E’,‘F’};voidto_hex(chars,int l,chard){while(l–){d = hex_table[s >>4]; d++;d = hex_table[s &0x0f]; s++; d++;}}int main (){char s[]=“1234”;char d[9]; d[8]=‘\0’;to_hex(s,4,d);printf("%s",d);return0;}1234567891011121314151617181920212223

C

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2020.3.10：稀飯放姜發現內嵌“++”操作比單獨寫一行運行要快

hex轉數組：

#include<stdio.h>1

void from_hex(char s, int l, char d)

{

while(l–)

{

(d++) = ( (s>‘9’ ? (s++)+9 : (s++)) << 4 )

| ( (s>‘9’ ? (s++)+9 : *(s++)) & 0x0F );

}

}

int main () {

char s[]= “6F6B6f6b”;

char d[5];

d[4] = ‘\0’;

from_hex(s,4,d);

printf("%s",d);

return 0;

}

C

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數組轉hex：

#include<stdio.h>constchar hex_table[]={‘0’,‘1’,‘2’,‘3’,‘4’,‘5’,‘6’,‘7’,‘8’,‘9’,‘A’,‘B’,‘C’,‘D’,‘E’,‘F’};voidto_hex(chars,int l,chard){while(l–){(d++)= hex_table[s >>4];(d++)= hex_table[(s++)&0x0f];}}int main (){char s[]=“1234”;char d[9]; d[8]=‘\0’;to_hex(s,4,d);printf("%s",d);return0;}1234567891011121314151617181920

C

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言快速互转HEX（16进制）和原始字符串/数组的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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