Question

我需要将一个短值从主机字节顺序转换为小端。如果目标是大端，我可以使用htons（）函数，但唉 - 它不是。

我想我能做到：

swap(htons(val))

但是这可能会导致字节被交换两次，从而使结果正确但给我一个性能损失，这在我的情况下是不正常的。

Answer 1

这是一篇关于字节序以及如何从IBM确定它的文章：

Writing endian-independent code in C: Don't let endianness "byte" you

它包含一个如何在运行时确定字节顺序的示例（您只需要执行一次）

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);
}

该页面还有一个关于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;
}

Answer 2

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htons，只是有条件地交换字节。当然是编译时间。

Answer 3

如下所示：

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

如果您的系统配置正确（以便预处理器知道目标ID是小端还是大端），您将获得htoles()的“优化”版本。否则，您将获得取决于htons()的潜在非优化版本。无论如何，你会得到一些有用的东西。

没有什么太棘手，或多或少都不便携。

当然，您可以使用inline或您认为合适的宏来进一步改善优化的可能性。

您可能希望查看类似“便携式开源线束（POSH）”的内容，以获取定义各种编译器的字节顺序的实际实现。注意，访问库需要通过伪认证页面（尽管您不需要注册以提供任何个人详细信息）：http://hookatooka.com/poshlib/

Answer 4

这个技巧应该是：在启动时，使用带有虚拟值的ntohs，然后将结果值与原始值进行比较。如果两个值都相同，那么机器使用大端，否则它是小端。

然后，使用ToLittleEndian方法，该方法不执行任何操作或调用ntohs，具体取决于初始测试的结果。

（使用评论中提供的信息编辑）

Answer 5

我的经验法则性能猜测取决于你是否是小端 - 一次性使用大块数据，或只是一个值：

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。然后你可能会将值写为套接字连接的端口号，并尝试打开或绑定套接字，这需要与任何类型的位操作进行比较。所以不要担心。

如果是一个大块，那么你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说明，它可以更快地完成。

使用您喜欢的任何技巧写is_little_endian()。我认为Robert S. Barnes所提供的是合理的，但是因为你通常知道给定目标它是大端还是小端，也许你应该有一个特定于平台的头文件，它定义为一个宏评估为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，并将各种替代方法相互比较以查看实际上最快的内容。

Answer 6

不幸的是，在编译时使用标准C确定系统的字节顺序并不是真正的跨平台方法。我建议在#define（或者您或您的其他任何内容）中添加config.h构建系统用于构建配置。）

检查LITTLE_ENDIAN或BIG_ENDIAN的正确定义的单元测试可能如下所示：

#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();
}

Answer 7

在许多Linux系统上，有<endian.h>或<sys/endian.h>具有转换功能。 man page for ENDIAN(3)

如何将值从主机字节顺序转换为小端？

7 个答案: