1.2.3　BufferViewer

Demo展示

本节实现了一个最简单的十六进制查看工具——BufferViewer，如图1-8所示。

BufferViewer实现了如下功能。

·打开任意文件，查看其十六进制数据。

·随机生成100字节的十六进制数据，并查看。

·将十六进制转换为Base64编码表示。

·将Base64编码表示转换回十六进制表示。

·判断Base64编码是否合法。

完整的代码可以在ch01/01_BufferViewer中查阅。

使用VS2022打开rtcbook.sln，在Solution Explorer中，右键单击01_BufferViewer工程，单击Set as Startup Project，再次右键单击Build，即可运行启动。

工程说明

作为本书的第一个示例工程，我们详细介绍一下各个代码文件的作用。

源码的组织形式如图1-9所示。

主界面使用了WTL（Windows Template Library），这是微软维护的一个轻量级UI库，只有纯头文件，无须库文件。

主窗口的实现位于MainDlg.h中，这是一个派生自WTL的对话框类。

我们可以通过消息函数处理表的宏定义，为其添加各种消息函数，从而实现从UI操作到功能的调用。

为了方便代码复用，本书将所有示例工程的公用代码都放置于Common文件夹下。这些公用代码具有很强的复用性，可以被多个示例同时使用。

依据公用代码的功能不同，Common下又分为多个文件夹。

·Base：缓存、文字编码、线程等。

·Video：视频相关算法。

·Audio：音频相关算法。

·File：文件格式相关。

·Data：数据处理相关。

·Net：网络相关算法。

我们看一段从文件加载到Buffer并显示其十六进制格式的代码。

第3行，CFileDialog表示WTL提供打开文件对话框用来获取用户所选择的文件。

第7行，DFile类是一个文件封装处理类，用来加载文件到内存。

第8行，DXP类有两个方法：ws2s和s2ws，用作Unicode与MBCS之间字符集的转换，下一节会详细介绍。

第9～10行，我们最多读取100 KB的数据到内存中。

第11行，DBuffer类将数据从文件读取到内存中。

第12行，我们使用DBuffer的ToHexList方法，将其转换为十六进制表示。

第13行，m_hex是一个CEdit的成员对象，这也是WTL提供的一个封装类，用来实现一个多行的文本框。我们将转换好的文本内容贴上去展示。

经过这些基础类的封装，整个代码的易读性都得到了明显的提升。

以二进制/十六进制形式查看任何数据，是我们理解任何计算机技术的基础。

只有细到每一比特，才能真正理解计算机程序的运行规律。

总结

本节我们介绍了比特和字节的基本概念，了解了十六进制与Base64编码。为了能方便地管理字节，我们设计了一个基于引用计数的Buffer类。我们开发了一个十六进制查看器，用来演示Buffer类。后续，我们会经常用它来分析各种媒体文件格式。

参考阅读

1.斯坦福大学的Sean Eron Anderson搜集了大量有关bit的算法。

2.Programming Pearls（1999年），More Programming Pearls（1988年），Jon Louis Bentley著，介绍了一些关于位运算的黑科技。

3.Base64编码的细节，请参考RFC 4648。

4.WTL的atlmisc.h中有一个CString类的实现，包含了更多字符串操作的内容。

5.WinHEX是Windows平台下一款好用的十六进制编辑器。macOS平台下则有hexdump显示工具。

练习题

1.［30分钟］（交换字节序）编写一个交换字节序的函数。

2.［2小时］（Bitset）设计一个Bitset类，支持按bit来访问4字节长度的二进制数据。

3.［1人天］（BitStream）设计一个BitStream类，支持按bit来获取一段长度的比特流。

4.［1人天］（Base58编码）Base58是比特币采用的一种二进制编码方式，它使用了哪些字符编码？有什么优势？

5.［30分钟］（判断2的幂）写一个函数，判断一个整数是否是2的幂。

6.［30分钟］（求二进制数1的个数）写一个函数，求一个整数中有多少个二进制的1。

7.［30分钟］（无分支的截取）写一个函数，给定任意无符号整数v，若v大于255，则返回255，否则返回v，不能使用条件判断或问号表达式。

8.［30分钟］（无分支的绝对值）写一个函数，给定任意整数v，返回v的绝对值，不能使用条件判断或问号表达式。