如何对unsigned char类型24字节数组执行自增操作？

结论 #

完全可以对unsigned char ctr[24]执行你描述的自增操作，该方案性能远高于随机数生成，完全满足高性能场景要求。

实现逻辑 #

你需要的是大端序计数自增（高地址字节为计数低位），从数组最后一个元素（索引为23）开始加1，若当前字节加1后溢出为0，则向前一位继续进位，直到无进位产生或遍历完全部数组即可。

示例代码 #

// 入参为ctr数组指针和数组长度，你使用时传入24作为长度即可
void increment_ctr(unsigned char *ctr, size_t ctr_len) {
    for (int i = ctr_len - 1; i >= 0; --i) {
        if (++ctr[i] != 0) {
            // 无溢出，无需继续进位
            break;
        }
    }
}

初始状态数组全0时，第一次调用上述函数后数组末位变为0x01，第二次变为0x02，和你举例的预期效果完全一致。

性能说明 #

该自增操作平均开销极低：

• 99%以上的场景只需要修改最后1个字节就结束
• 每256次才会触发1次双字节修改，每65536次才会触发1次三字节修改
  整体性能和普通单变量自增几乎无差别，远优于随机数生成的开销。

额外注意 #

如果你的ctr用于加密场景的计数器/IV（如AES-CTR、AES-GCM模式），24字节的计数空间完全可以避免重复问题：即使每秒自增10亿次，耗尽全部计数空间需要的时间也远超宇宙年龄，不会出现重复值问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者vs123