Question

我的编译器支持所谓的“类型限定符”__bigendian和__littleendian 我的变量Buffer如下所示：

static union
{
    uint8 as_byte[10];
    __bigendian uint16 as_big_endian[5];
    uint16 as_little_endian[5];
} Buffer;

在我的情况下，微控制器是小端，但对于某些通信接口，我需要大端格式的16位单元。
微控制器支持一个指令byte swap，该指令在使用这些类型限定符的情况下编译，所以实际上这似乎是一种舒适的方式。
编译器手册说我应该避免使用“类型限定符”，因为可移植性问题 - 当然！

我只是想知道是否有比使用字节访问更好的方法并根据目标的字节顺序手动进行交换？

Answer 1

有或多或少的标准函数ntohl（32位），ntohs（16位）及其对应htonl和htons。

这些函数分别从网络转换为主机端，主机转换为网络端。

Network endian总是大端。

主机端序取决于您的目标。

这些函数通常使用您注释的指令（字节交换等）来实现，并且使用编译器预处理器指令启用它们或者只是noop的。

您的编译器可能已经支持它们。

但是，例如，典型的实现看起来像：

#if TARGET_IS_LITTLE_ENDIAN
    static inline uint32_t ntohl(uint32_t x) {
        //Do actual 32 bit swap
        return swap32(x);
    }
    static inline uint16_t ntohs(uint16_t x) {
        //Do actual 16 bit swap
        return swap16(x);
    }
#else
    #define ntohl(x) (x)
    #define ntohs(x) (x)
#endif

#define htonl(x) ntohs(x)
#define htons(x) ntohs(x)

注意只需要实现一对功能，因为另一个功能是相同的，只有sintactic糖。

最后，您只能在实际的接收/发送功能中调用这些功能。在程序的任何其他部分，您只能在host endian中工作。

此外，根据这些功能，您可以轻松实现自定义ntoh_structure功能：

ntoh_struct(my_struct *st) {
    st->fieldA=ntohl(st->fieldA);
    st->fieldB=ntohl(st->fieldB);
}
#define hton_struct(st) ntoh_struct(st)

再次仅用于实际接收/传输数据。

请注意，函数swapXX的实现是目标和编译器相关的。

对于C语言，您的示例（我实际上以前没有见过）的实现如下：

typedef union {
    __bigendian uint16_t be;
    uint16_t le;
} Buffer16;
typedef union {
    __bigendian uint32_t be;
    uint32_t le;
} Buffer32;

static inline uint16_t swap16(uint16_t x) {
    Buffer16 aux;
    aux.be=x;
    return aux.le;
}
static inline uint32_t swap32(uint32_t x) {
    Buffer32 aux;
    aux.be=x;
    return aux.le;
}

Answer 2

最好的解决方案是根本不使用union，而是定义uint8_t byte[10];的字节顺序。如果你决定说这个数组的字节顺序是例如

[0]=MSB0 [1]=LSB0 [2]=MSB1 [3]=LSB1...

并且CPU终端被诅咒，然后你可以便携地访问它：

size_t index = i*2; // assuming i is 0 to 5
uint16_t word = (uint16_t)byte[index] << 8 | 
                (uint16_t)byte[index+1];

word现在在正确的位置包含MSB和LSB，无论CPU的字节顺序如何。代码是可移植的。这里的关键是使用位移，它们优于任何其他方法（联合，指针算法等）。

至于通过具有已知大endianess的协议发送它，只需按预期顺序获取字节。在这种情况下，一个简单的for(size_t i=0; i<10; i++)。

Answer 3

协议缓冲区将解决字节序问题，但它有内存/处理开销。请参阅https://developers.google.com/protocol-buffers/

同时使用大端和小端的舒适方式？

3 个答案: