C语言中的按位运算（0x80、0xFF、<<）

我在理解这段代码时遇到问题。我所知道的是，我们已将代码传递到汇编器中，该汇编器已将代码转换为“字节代码”。现在我有一个虚拟机应该可以读取这段代码。该函数应该读取第一个字节代码指令。我不明白这段代码中发生了什么。我想我们正在尝试读取这个字节码，但不明白它是如何完成的。

static int32_t  bytecode_to_int32(const uint8_t *bytecode, size_t size)
{
    int32_t result;
    t_bool  sign;
    int     i;

    result = 0;
    sign = (t_bool)(bytecode[0] & 0x80);
    i = 0;
    while (size)
    {
        if (sign)
            result += ((bytecode[size - 1] ^ 0xFF) << (i++ * 8));
        else
            result += bytecode[size - 1] << (i++ * 8);
        size--;
    }
    if (sign)
        result = ~(result);
    return (result);
}

这段代码写得有些糟糕，一行中有很多操作，因此包含各种潜在的错误。它看起来很脆。

• bytecode[0] & 0x80只需读取 MSB 符号位，假设它是 2 的补码或类似的，然后将其转换为布尔值。
• 该循环从最高有效字节向后迭代到最低有效字节。
• 如果符号为负，代码将执行数据字节与 0xFF 的异或。基本上反转数据中的所有位。 XOR 的结果是int.
• 然后数据字节（或上述 XOR 的结果）被移位i * 8位向左。数据总是隐式提升为int，所以万一i * 8碰巧给出的结果大于INT_MAX，这里有一个巨大的未定义行为错误。转换为更安全的做法uint32_t在移位之前，进行移位，然后转换为有符号类型。
• 所结果的int被转换为int32_t- 这些可以是相同类型或不同类型，具体取决于系统。
• i 加 1，size 减 1。
• 如果符号为负，则int32_t被反转为符号扩展的某个 2 的补码负数，并且所有数据位再次反转。除了通过左移移入的所有零也被替换为 1。这是有意还是无意，我无法判断。例如，如果你从类似的事情开始0x0081你现在有类似的东西0xFFFF01FF。我不知道这种格式有何意义。

我的看法是bytecode[size - 1] ^ 0xFF（这相当于~）用于切换数据位，以便稍后在以下情况下切换回其原始值：~稍后调用。一名程序员has用评论记录这些技巧，如果它们接近能力的话。

无论如何，不​​要使用此代码。如果目的只是交换 4 字节整数的字节顺序（字节序），则必须从头开始重写此代码。

正确的做法是：

static int32_t big32_to_little32 (const uint8_t* bytes)
{
  uint32_t result = (uint32_t)bytes[0] << 24 | 
                    (uint32_t)bytes[1] << 16 | 
                    (uint32_t)bytes[2] <<  8 | 
                    (uint32_t)bytes[3] <<  0 ; 

  return (int32_t)result;
}

任何比上述更复杂的代码都是高度可疑的代码。我们不必担心符号是特殊情况，上面的代码保留了原始的符号格式。