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我需要将主机字节顺序的短值转换为小端。如果目标是大端,我可以使用 htons() 函数,但可惜 - 它不是。

我想我可以这样做:

swap(htons(val))

但这可能会导致字节被交换两次,从而使结果正确,但给我带来了性能损失,这在我的情况下是不行的。

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7 回答 7

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这是一篇关于字节序以及如何从 IBM 确定字节序的文章:

用 C 编写与字节序无关的代码:不要让字节序“字节”你

它包括一个如何在运行时确定字节顺序的示例(您只需要做一次)

const int i = 1;
#define is_bigendian() ( (*(char*)&i) == 0 )

int main(void) {
    int val;
    char *ptr;
    ptr = (char*) &val;
    val = 0x12345678;
    if (is_bigendian()) {
        printf(“%X.%X.%X.%X\n", u.c[0], u.c[1], u.c[2], u.c[3]);
    } else {
        printf(“%X.%X.%X.%X\n", u.c[3], u.c[2], u.c[1], u.c[0]);
    }
    exit(0);
}

该页面还包含有关反转字节顺序的方法的部分:

short reverseShort (short s) {
    unsigned char c1, c2;

    if (is_bigendian()) {
        return s;
    } else {
        c1 = s & 255;
        c2 = (s >> 8) & 255;

        return (c1 << 8) + c2;
    }
}

;

short reverseShort (char *c) {
    short s;
    char *p = (char *)&s;

    if (is_bigendian()) {
        p[0] = c[0];
        p[1] = c[1];
    } else {
        p[0] = c[1];
        p[1] = c[0];
    }

    return s;
}
于 2009-12-09T11:57:01.270 回答
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然后你应该知道你的字节顺序并有条件地调用 htons() 。实际上,甚至不是 hton,而是有条件地交换字节。当然是编译时。

于 2009-12-09T11:46:12.613 回答
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类似于以下内容:

unsigned short swaps( unsigned short val)
{
    return ((val & 0xff) << 8) | ((val & 0xff00) >> 8);
}

/* host to little endian */

#define PLATFORM_IS_BIG_ENDIAN 1
#if PLATFORM_IS_LITTLE_ENDIAN
unsigned short htoles( unsigned short val)
{
    /* no-op on a little endian platform */
    return val;
}
#elif PLATFORM_IS_BIG_ENDIAN
unsigned short htoles( unsigned short val)
{
    /* need to swap bytes on a big endian platform */
    return swaps( val);
}
#else
unsigned short htoles( unsigned short val)
{
    /* the platform hasn't been properly configured for the */
    /* preprocessor to know if it's little or big endian    */

    /* use potentially less-performant, but always works option */

    return swaps( htons(val));
}
#endif

如果您有一个正确配置的系统(这样预处理器可以知道目标 id 是小端还是大端),您将获得一个“优化”版本的htoles(). 否则,您将获得依赖于htons(). 无论如何,你会得到一些有用的东西。

没有什么太棘手和或多或少的便携性。

当然,您可以通过使用inline或作为您认为合适的宏来进一步提高优化的可能性。

对于定义各种编译器的字节顺序的实际实现,您可能希望查看类似“便携式开源线束 (POSH)”的内容。请注意,进入图书馆需要通过伪身份验证页面(尽管您无需注册即可提供任何个人详细信息):http ://hookatooka.com/poshlib/

于 2009-12-09T16:46:50.033 回答
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这个技巧应该:在启动时,使用ntohs一个虚拟值,然后将结果值与原始值进行比较。如果两个值相同,则机器使用大端,否则为小端。

然后,根据初始测试的结果,使用ToLittleEndian不执行任何操作或调用的方法。ntohs

(根据评论中提供的信息进行编辑)

于 2009-12-09T11:46:23.823 回答
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我的经验法则性能猜测是,这取决于您是一次性对一大块数据进行小端处理,还是只对一个值进行处理:

如果只有一个值,那么函数调用开销可能会淹没不必要的字节交换的开销,即使编译器没有优化掉不必要的字节交换也是如此。然后,您可能会将值写入套接字连接的端口号,并尝试打开或绑定套接字,与任何类型的位操作相比,这需要一段时间。所以不要担心。

如果是一个大块,那么您可能会担心编译器不会处理它。所以做这样的事情:

if (!is_little_endian()) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        vals[i] = swap_short(vals[i]);
    }
}

或者查看您的架构上的 SIMD 指令,它可以更快地完成。

is_little_endian()用你喜欢的任何技巧写作。我认为 Robert S. Barnes 提供的是合理的,但是由于您通常知道给定目标是大端还是小端,也许您应该有一个特定于平台的头文件,将其定义为宏评估为 1 或 0。

与往常一样,如果您真的关心性能,那么请查看生成的程序集以查看是否已删除无意义的代码,并对各种替代方案进行计时以查看实际运行速度最快的方案。

于 2009-12-09T13:38:14.677 回答
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不幸的是,没有真正的跨平台方法可以在编译时使用标准 C 来确定系统的字节顺序。我建议将 a 添加#define到您的config.h(或您或您的构建系统用于构建配置的任何其他内容)中。

用于检查LITTLE_ENDIANor的正确定义的单元测试BIG_ENDIAN可能如下所示:

#include <assert.h>
#include <limits.h>
#include <stdint.h>

void check_bits_per_byte(void)
{ assert(CHAR_BIT == 8); }

void check_sizeof_uint32(void)
{ assert(sizeof (uint32_t) == 4); }

void check_byte_order(void)
{
    static const union { unsigned char bytes[4]; uint32_t value; } byte_order =
        { { 1, 2, 3, 4 } };

    static const uint32_t little_endian = 0x04030201ul;
    static const uint32_t big_endian = 0x01020304ul;

    #ifdef LITTLE_ENDIAN
    assert(byte_order.value == little_endian);
    #endif

    #ifdef BIG_ENDIAN
    assert(byte_order.value == big_endian);
    #endif

    #if !defined LITTLE_ENDIAN && !defined BIG_ENDIAN
    assert(!"byte order unknown or unsupported");
    #endif
}

int main(void)
{
    check_bits_per_byte();
    check_sizeof_uint32();
    check_byte_order();
}
于 2009-12-09T19:29:29.617 回答
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在很多 Linux 系统上,都有一个<endian.h>or <sys/endian.h>with 转换功能。 ENDIAN(3) 的手册页

于 2018-12-01T00:47:37.813 回答