bit Buffer

在音频流解析过程中，常常会涉及到顺序读取某些bit的操作。

#include<stdio.h>

typedef struct _BIT_BUF {
unsigned char buffer[1024];
unsigned int byteSize;
unsigned int bytePosition;
unsigned int bitPosition;
unsigned int wBytePosition;
unsigned int wBitPosition;
}tBitBuffer;

//mask:baoliu保留低bit位，可用while 循环0x1右移bit-1 位。

unsigned int mask(unsigned int bit){
　　switch (bit) {
　　　　case 1:
　　　　　　return 0x1;
　　　　break;
　　　　case 2:
　　　　　　return 0x3;
　　　　break;
　　　　case 3:
　　　　　　return 0x7;
　　　　break;
　　　　case 4:
　　　　　　return 0xf;
　　　　break;
　　　　case 5:
　　　　　　return 0x1f;
　　　　break;
　　　　case 6:
　　　　　　return 0x3f;
　　　　break;
　　　　case 7:
　　　　　　return 0x7f;
　　　　break;
　　　　case 8:
　　　　　　return 0xff;
　　　　break;

　　case 9:
　　　　return 0x1ff;
　　break;
　　case 10:
　　　　return 0x3ff;
　　break;
　　case 11:
　　　　return 0x7ff;
　　break;
　　case 12:
　　　　return 0xfff;
　　break;
　　case 13:
　　　　return 0x1fff;
　　break;
　　case 14:
　　　　return 0x3fff;
　　break;
　　case 15:
　　　　return 0x7fff;
　　break;
　　case 16:
　　　　return 0xffff;
　　break;

　　}
}

//顺序读取bitbuffer 中的bits位，返回结果
unsigned long bitBuffer_readBits(tBitBuffer *pBitBuffer, unsigned int bits) {
　　unsigned long result = 0;
　　if (bits > 64) {
　　　　return 0;
　　}
　　

　　if (pBitBuffer->bytePosition * 8 + (pBitBuffer->bitPosition + bits ) >pBitBuffer->wBytePosition * 8 + pBitBuffer->wBitPosition) {
　　printf("L%d, error,no data,bytePos:%d, bitPos:%d, wBytePos: %d, wBitPos:%d\n",__LINE__, pBitBuffer->bytePosition, pBitBuffer->bitPosition, pBitBuffer->wBytePosition, 　　　　pBitBuffer->wBitPosition);
　　return 0;
}

　　unsigned int bitsRemainning = 8 - pBitBuffer->bitPosition;
　　while (bits != 0) {
　　　　printf("bits:%d,bitPositon:%d, bitsRemainning:%d\n", bits, pBitBuffer->bitPosition, bitsRemainning);
　　　　if (bitsRemainning > bits) {
　　　　　　result <<= bits;
　　　　　　pBitBuffer->bitPosition += bits;
　　　　　　bitsRemainning -= bits;
　　　　　　result |= (pBitBuffer->buffer[pBitBuffer->bytePosition] >> bitsRemainning) & mask(bits);
　　　　　　printf("result:0x%x\n",result);
　　　　　　bits = 0;
　　　　}
　　　　else {
　　　　　　result <<= bitsRemainning;
　　　　　　result |= pBitBuffer->buffer[pBitBuffer->bytePosition] & mask(bitsRemainning);
　　　　　　printf("result:0x%x\n",result);
　　　　　　bits -= bitsRemainning;
　　　　　　pBitBuffer->bitPosition += bitsRemainning;
　　　　}
　　　　if (pBitBuffer->bitPosition == 8) {
　　　　　　pBitBuffer->bitPosition = 0;
　　　　　　bitsRemainning = 8;
　　　　　　pBitBuffer->bytePosition++;
　　　　}
　　}
　　return result;
}

//顺序向bitBuffer写bits位，其值为value

int bitBuffer_writeBits(tBitBuffer *pBitBuffer,unsigned int bits,unsigned int value) {

　　unsigned int bitsRemainning = 8 - pBitBuffer->wBitPosition;
　　while (bits != 0) {
　　　　printf("bits:%d,bitPositon:%d, bitsRemainning:%d\n", bits, pBitBuffer->wBitPosition, bitsRemainning);
　　　　if (bitsRemainning >= bits) {
　　　　　　value <<= bitsRemainning - bits;
　　　　　　pBitBuffer->buffer[pBitBuffer->wBytePosition] |= value;
　　　　　　pBitBuffer->wBitPosition += bits;
　　　　　　bitsRemainning -= bits;
　　　　　　bits = 0;
　　　　　　printf("L%d,value:0x%x, bits:%d, buffer[%d, 0x%x] \n",__LINE__, value, bits, pBitBuffer->wBytePosition, pBitBuffer->buffer[pBitBuffer->wBytePosition]);
　　　　}
　　　　else {
　　　　　　pBitBuffer->buffer[pBitBuffer->wBytePosition] <<= bitsRemainning;
　　　　　　pBitBuffer->buffer[pBitBuffer->wBytePosition] |= value >>(bits - bitsRemainning);
　　　　　　value = value & mask(bits-bitsRemainning);
　　　　　　bits -= bitsRemainning;
　　　　　　pBitBuffer->wBitPosition += bitsRemainning;
　　　　　　printf("L%d,value:%d, bits:%d, buffer[%d, 0x%x] \n",__LINE__, value, bits, pBitBuffer->wBytePosition, pBitBuffer->buffer[pBitBuffer->wBytePosition]);
　　　　}
　　　　if (pBitBuffer->wBitPosition == 8) {
　　　　　　pBitBuffer->wBitPosition = 0;
　　　　　　bitsRemainning = 8;
　　　　　　pBitBuffer->wBytePosition++;
　　　　}
　　}
　　printf("L%d,wBitPos:%d, wBytePos:%d \n",__LINE__, pBitBuffer->wBitPosition, pBitBuffer->wBytePosition);
　　return 0;
}

//左移或右移bits位

int bitBuffer_shiftBits(tBitBuffer *pBitBuffer, int bits) {
　　int absBits = bits > 0 ? bits : -bits;
　　int shiftBytes = absBits / 8;
　　int shiftBits = absBits % 8;
　　int flag = bits > 0 ? 1 : 0;
　　if ( flag ) {
　　　　if (pBitBuffer->bitPosition + shiftBits > 8) {
　　　　　　pBitBuffer->bytePosition += shiftBytes + 1;
　　　　　　pBitBuffer->bitPosition += shiftBits -8;
　　　　}
　　　　else {
　　　　　　pBitBuffer->bytePosition += shiftBytes ;
　　　　　　pBitBuffer->bitPosition += shiftBits;
　　　　}
　　}
　　else {
　　　　if (pBitBuffer->bitPosition - shiftBits < 0) {
　　　　　　pBitBuffer->bytePosition -= shiftBytes -1;
　　　　　　pBitBuffer->bitPosition -= shiftBits -8;
　　　　}
　　　　else {
　　　　　　pBitBuffer->bytePosition = shiftBytes ;
　　　　　　pBitBuffer->bitPosition -= shiftBits ;

　　　　}

　　}
　　if (pBitBuffer->bytePosition < 0 || pBitBuffer->bytePosition > 1024) {
　　　　pBitBuffer->bytePosition = 0;
　　　　pBitBuffer->bitPosition = 0;
　　　　return -1;
　　}
　　else{
　　　　return 0;
　　}

}

//读取了多少位

int bitBuffer_getReadBits(tBitBuffer *pBitBuffer) {
　　return 8 * pBitBuffer->bytePosition + pBitBuffer->bitPosition;
}

int bitBuffer_writeByte(tBitBuffer *pBitBuffer, unsigned char byte){
　　pBitBuffer->buffer[pBitBuffer->wBytePosition ++] = byte;
　　pBitBuffer->byteSize ++;
}

void main(void) {
　　

　　tBitBuffer *bitBuffer = (tBitBuffer*)malloc(sizeof(tBitBuffer));
　　memset(bitBuffer, 0, sizeof(tBitBuffer));
　　// bitBuffer_writeByte(bitBuffer, 0x56);
　　// bitBuffer_writeByte(bitBuffer, 0xe2);
　　bitBuffer_writeBits(bitBuffer, 11, 0x2b7);
　　bitBuffer_writeBits(bitBuffer, 5, 0x2);

　　unsigned long result = 0;

　　bitBuffer_shiftBits(bitBuffer, 3);
　　result = bitBuffer_readBits(bitBuffer, 6);
　　int readBits = bitBuffer_getReadBits(bitBuffer);
　　printf("result:0x%x, %d, bitPostion:%d, bytePosition:%d,byteSize:%d, wBytePosition:%d, readBits:%d\n", result,result, bitBuffer->bitPosition, bitBuffer->bytePosition, bitBuffer->byteSize, bitBuffer->wBytePosition,readBits );

　　#if 0
　　result = bitBuffer_readBits(&bitBuffer, 3);
　　printf("result:0x%x, %d, bitPostion:%d, bytePosition:%d,byteSize:%d, wBytePosition:%d\n", result,result, bitBuffer.bitPosition, bitBuffer.bytePosition, bitBuffer.byteSize, 　　bitBuffer.wBytePosition);
　　result = bitBuffer_readBits(&bitBuffer, 6);
　　printf("result:0x%x, %d, bitPostion:%d, bytePosition:%d,byteSize:%d, wBytePosition:%d\n", result,result, bitBuffer.bitPosition, bitBuffer.bytePosition, bitBuffer.byteSize, 　　bitBuffer.wBytePosition);
　　#endif
}