Question

假设我们有一个二进制协议，字段网络有序（大端）。

struct msg1
{
    int32 a;
    int16 b;
    uint32 c
}

如果不是将网络缓冲区复制到我的msg1然后使用“networkToHost”函数来读取msg1

我重新排列/反转msg1到

struct msg1
{
    uint32 c
    int16 b;
    int32 a;
}

只需从网络缓冲区执行反向复制即可创建msg1。在这种情况下，不需要networkToHost功能。这种习惯用法在大端机器上不起作用，但对我来说这不是问题。除此之外，我还有其他任何缺点吗？

感谢

P.S。对于上面我们强制执行严格的对齐（#pragma pack(1)等）

Answer 1

除此之外，我还有其他任何缺点吗？

我担心你误解了endian转换问题的本质。 “大端”并不意味着你的字段反向布局，所以

struct msg1_bigendian
{
    int32 a;
    int16 b;
    uint32 c
}

大端架构上的

等同于

struct msg1_littleendian 
{
   uint32 c;
   int16 b;
   int32 a;
}

在一个小端架构上。相反，它意味着每个字段中的字节顺序是相反的。我们假设：

a = 0x1000000a; b = 0xb; c = 0xc;

在大端架构上，这将被描述为：

10 00 00 0a 00 0b 00 00 00 0c

首先是高阶（最重要）字节。

在小端机器上，这将被布置为：

0a 00 00 10 0b 00 0c 00 00 00

最低位字节排在第一位，最后一位是最后一位。

序列化它们并将消息的序列化形式叠加在一起，您将发现不兼容性：

10 00 00 0a 00 0b 00 00 00 0c (big endian) 0a 00 00 10 0b 00 0c 00 00 00 (little endian) int32 a int16 b int32 c

请注意，这不仅仅是字段反向运行的情况。你的提议会导致一个小端的机器将大端表示误认为：

a = 0xc000000; b = 0xb00; c = 0xa000010;

当然不是传播的内容！

对于每个传输的字段，您确实必须将每个字段转换为网络字节顺序并再次返回。

更新：

好的，我明白你现在要做什么。你想要反向定义结构，然后从字节串的 end 到开头的memcpy（反向复制），并以这种方式反转字节顺序。在这种情况下，我会说，是的，这是一个黑客，是的，它使你的代码不可移植，是的，它是不值得的。事实上，在字节顺序之间进行转换并不是一项非常昂贵的操作，并且它比处理每个结构的布局要容易得多。

Answer 2

你确定这是必需的吗？很可能，您的网络流量将成为您的瓶颈，而不是CPU速度。

Answer 3

同意@ribond -

这对开发人员来说非常容易混淆，因为他们必须努力将这些与语义相同的结构分开。

鉴于网络延迟比CPU处理它的速度快10,000,000倍，我只是保持不变。

Answer 4

根据编译器如何打包结构中的字节，中间的16位数字可能不会在正确的位置结束。它可能存储在32位字段中，当您反转字节时，它将“消失”。

说真的，这样的技巧在你写它们时看起来很可爱，但从长远来看它们根本就不值得。

修改

您添加了“打包1”信息，因此错误消失但关于“可爱技巧”的事情仍然存在 - 不值得。写一个函数来反转32位和16位数字。

inline void reverse(int16 &n) { ... } inline void reverse(int32 &n) { ... }

Answer 5

除非您能证明存在显着的性能损失，否则您应该使用相同的代码将数据传输到网络或从网络传输数据，而不管机器的字节顺序如何。作为优化，对于网络顺序与硬件字节顺序相同的平台，您可以使用技巧，但要记住对齐要求等。

在这个例子中，许多机器（尤其是大型机器）将需要在int16成员的末尾和下一个int32成员之间使用2字节的填充。因此，虽然您可以读入10字节的缓冲区，但您不能将该缓冲区视为结构的图像 - 在大多数平台上将为12字节。

Answer 6

正如你所说，这对大端机器来说是不可移植的。如果您希望您的代码在x86世界之外使用，那么这绝对是一个绝对破坏者。让我们其他人一个忙，只需使用ntoh / hton例程，或者你可能会发现自己在thedailywtf上有特色。

Answer 7

请为您提供帮助的程序员，并在某个缓冲区中对字节序列进行显式转换。带结构的诡计将引导你直接进入字节序和对齐地狱（在那里）。

二进制协议 - 字节交换技巧

7 个答案: