Question

我正在使用来自byteswap的C和bswap_ {16,32,64}宏从 big-endian 读取/编写 little-endian 格式的二进制文件。 h用于字节交换。

除了40位的位字段外，所有值都被正确读写。

bswap_40宏不存在，我不知道它是怎么做的，或者是否有更好的解决方案。

这是一个显示此问题的小代码：

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include <byteswap.h>

#define bswap_40(x) bswap_64(x)

struct tIndex {
  uint64_t val_64;
  uint64_t val_40:40;
} s1 = { 5294967296, 5294967296 };

int main(void)
{
    // write swapped values
    struct tIndex s2 = { bswap_64(s1.val_64), bswap_40(s1.val_40) };
    FILE *fp = fopen("index.bin", "w");
    fwrite(&s2, sizeof(s2), 1, fp);
    fclose(fp);

    // read swapped values
    struct tIndex s3;
    fp = fopen("index.bin", "r");
    fread(&s3, sizeof(s3), 1, fp);
    fclose(fp);
    s3.val_64 = bswap_64(s3.val_64);
    s3.val_40 = bswap_40(s3.val_40);

    printf("val_64: %" PRIu64 " -> %s\n", s3.val_64, (s1.val_64 == s3.val_64 ? "OK" : "Error"));
    printf("val_40: %" PRIu64 " -> %s\n", s3.val_40, (s1.val_40 == s3.val_40 ? "OK" : "Error"));

    return 0;
}

该代码编译为：

gcc -D_FILE_OFFSET_BITS = 64 -D_LARGEFILE_SOURCE -D_LARGEFILE64_SOURCE swap_40.c -o swap_40

如何定义bswap_40宏来读取和写入40位进行字节交换的值？

Answer 1

通过将bswap_40定义为与bswap_64相同，您可以交换8个字节而不是5个字节。所以如果你从这开始：

00 00 00 01 02 03 04 05

你最终得到了这个：

05 04 03 02 01 00 00 00

而不是：

00 00 00 05 04 03 02 01

处理此问题的最简单方法是取bswap_64的结果并将其右移24：

#define bswap_40(x) (bswap_64(x) >> 24)

Answer 2

修改

我写这个宏的性能更好（与我的初始代码相比，这产生了更少的汇编指令）：

#define bswap40(s) \ ((((s)&0xFF) << 32) | (((s)&0xFF00) << 16) | (((s)&0xFF0000)) | \ (((s)&0xFF000000) >> 16) | (((s)&0xFF00000000) >> 32))

使用：

s3.val_40 = bswap40(s3.val_40);

...但它可能是一个优化器问题。我认为他们应该针对同样的事情进行优化。

原帖

我更喜欢dbush的答案......我准备写这个：

static inline void bswap40(void* s) { uint8_t* bytes = s; bytes[0] ^= bytes[3]; bytes[1] ^= bytes[2]; bytes[3] ^= bytes[0]; bytes[2] ^= bytes[1]; bytes[0] ^= bytes[3]; bytes[1] ^= bytes[2]; }

它是用于切换字节的破坏性内联函数...

Answer 3

我正在使用C和bswap_ {16,32,64}来自byteswap.h的宏从big-endian读取/编写一个小端格式的二进制文件，用于字节交换。

建议一种解决此问题的不同方法：更常见的是，代码需要以已知的endian格式读取文件，然后转换为代码的endian。这个可能涉及字节交换，可能不是编写在所有条件下都能工作的代码。

 unsigned char file_data[5];
 // file data is in big endidan
 fread(file_data, sizeof file_data, 1, fp);

 uint64_t y = 0;
 for (i=0; i<sizeof file_data; i++) {
   y <<= 8;
   y |= file_data[i];
 }

 printf("val_64: %" PRIu64 "\n", y);

uint64_t val_40:40;不可移植。 int，signed int，unsigned不可移植且具有实现指定行为的其他类型的位范围。

BTW：以二进制模式打开文件：

// FILE *fp = fopen("index.bin", "w");
FILE *fp = fopen("index.bin", "wb");

C 40位字节交换（字节序）

3 个答案: