64位整数高低位的数据获取与赋值操作探讨

news2024/11/19 3:50:02

参考本篇->LOWORD和HIWORD函数_hidword-CSDN博客

一，如何获取一个64位整数的高32位和低32位

原理其实很简单：

解释一些概念

①十六进制和二进制直接挂钩

一个十六位的十六进制数【0XAABBCCDD12345678】转为二进制的过程是把其中的每个数转为对应的二进制，如下图所示：

②字的概念

字的英文是word，

一个字是2个字节，在【#include <windows.h>】库中有相应的数据类型是WORD

两个字是4个字节，在【#include <windows.h>】库中有相应的数据类型是DWORD，加个D就是double的意思

没有操作四个字的数据类型（也可能是博主孤陋寡闻了，有错恳请指出）

使用字类型来操作数据和使用基本数据类型操作数据本质是相同的，例如下图，DWORD操作4个字节，int也操作4个字节，因此它们的指针都能对整数变量的地址进行正确操作（这也是为什么逆向分析过程中工具的反汇编代码大都不用int*来表示4字节指针而是用DWORD*）

③大、小端存储

“计算机只存储二进制数据”算是个只要看到这篇博客的人就肯定清楚的概念，但存放的顺序并不统一，高前低后为大端（高低指数据的高位地位，前后指内存地址前后，较小的地址在前），因此大端模式是按数据的正序来存储的，小端则反之

另外，存储时是以字节（4个bit位，即4个二进制数或者说1个十六进制数）为一个单位来存储的，因此所说的大、小端正反排序针对的是每个字节，具体到每个字节对应的二进制bit位则都是正序的，如下图所示！

有了上面的概念就能解释清楚下面的代码了——

HIDWORD(x)：将x的地址强转为双字指针（DWORD*）后加一，等于跳过一个字指向高位（小端存储，高位在后），最后解引用获得高位的双字（DWORD）数据即高32位

LODWORD(x)：将x的地址强转为双字指针（DWORD*），原本指向“四字”数据的地址强转为双字指针（DWORD*），相当于保留低位双字舍弃高位双字
#include <bits/stdc++.h>
#include <windows.h> //字类型在这里面，但万能头文件里没有windows.h所以单独引入
//定义两个宏，分别用于截取高位和地位
#define HIDWORD(x) (*((DWORD*)&(x) + 1))
#define LODWORD(x) (*((DWORD*)&(x)))
int main() {
  int64_t dwValue; //
  dwValue = 0XAABBCCDD12345678;
  int32_t high = HIDWORD(dwValue);
  int32_t low = LODWORD(dwValue);
  printf("high = 0x%x, low = 0x%x", high, low); //输出high = 0xaabbccdd, low = 0x12345678
  return 0;
}

二，如何对一个64位整数的高/低位赋值

标题【一】所探讨的仅是如何获取高/低位的数据，如何对一个64位整数的高/低位赋值呢？

例如一个64位整数为【0x123456abdc654321】，对其高位赋值为a1b1c1d1后的结果为【0xa1b1c1d1dc654321】，效果为改变了原数据的前半部分，对低位赋值的效果同理，这样的效果要如何编程实现？留下博主的一些拙见——

注意这里的数据类型都要定义成无符号的，否则会出现部分数据赋值错误的情况，主要原因是对于有符号32位整数强转为64位整数后的数据前面补的是f而不是0（即int32_t num = 0xabcd1234强转为int64_t的结果是0xffffffffabcd1234而不是0x00000000abcd1234，前者会导致计算数据错误）

uint64_t hidword(uint64_t num, uint32_t high_value){ //(num:预期赋值的64位有符号整数, high_value:预赋值的32位有符号整数即高位值)
    return (uint64_t)LODWORD(num) + ( (uint64_t)high_value << 32 ); //注意要先将其强制转换为64位后再左移32位，得到的结果与num的低位相加(即对高位赋值=旧低位+新高位)
}
uint64_t lodword(uint64_t num, uint32_t low_value){ //同理
    uint64_t h = (uint64_t)HIDWORD(num) << 32;
    uint64_t l = (uint64_t)low_value;
    return h + l; //(对低位赋值=旧高位+新低位，注意HIDWORD只是获取到高位的数据，还得用左移32位让该数据到真实的高位)
}

下面是运行测试结果，这里输出的名字单纯为了对齐数据