是否有一种编程方法来检测您使用的是大端序还是小端序体系结构?我需要能够编写将在英特尔或PPC系统上执行的代码,并使用完全相同的代码(即,没有条件编译)。
除非你使用的框架已经移植到PPC和英特尔处理器上,否则你将不得不进行条件编译,因为PPC和英特尔平台拥有完全不同的硬件架构、管道、总线等。这使得两者的程序集代码完全不同。
至于查找字节序,请执行以下操作:
short temp = 0x1234;
char* tempChar = (char*)&temp;
您可以让tempChar为0x12或0x34,从中可以知道字节序。
声明一个int变量:
int variable = 0xFF;
现在使用char*指针指向它的各个部分,并检查这些部分中有什么。
char* startPart = reinterpret_cast<char*>( &variable );
char* endPart = reinterpret_cast<char*>( &variable ) + sizeof( int ) - 1;
根据哪一个指向0xFF字节,现在您可以检测到字节顺序。这需要sizeof(int) > sizeof(char),但对于所讨论的平台绝对是正确的。
请看这篇文章:
这里有一些代码来确定是什么 您的机器类型 Int num = 1; If (*(char *)&num == 1) { printf (" \ nLittle-Endian \ n "); } 其他的 { printf(“大端\ n”); }
参见Endianness - c级代码说明。
// assuming target architecture is 32-bit = 4-Bytes
enum ENDIANNESS{ LITTLEENDIAN , BIGENDIAN , UNHANDLE };
ENDIANNESS CheckArchEndianalityV1( void )
{
int Endian = 0x00000001; // assuming target architecture is 32-bit
// as Endian = 0x00000001 so MSB (Most Significant Byte) = 0x00 and LSB (Least Significant Byte) = 0x01
// casting down to a single byte value LSB discarding higher bytes
return (*(char *) &Endian == 0x01) ? LITTLEENDIAN : BIGENDIAN;
}
你可以通过设置int和屏蔽位来做到这一点,但可能最简单的方法是使用内置的网络字节转换操作(因为网络字节顺序总是大端序)。
if ( htonl(47) == 47 ) {
// Big endian
} else {
// Little endian.
}
一点点摆弄可能会更快,但这种方法简单,直接,几乎不可能搞砸。
这个怎么样?
#include <cstdio>
int main()
{
unsigned int n = 1;
char *p = 0;
p = (char*)&n;
if (*p == 1)
std::printf("Little Endian\n");
else
if (*(p + sizeof(int) - 1) == 1)
std::printf("Big Endian\n");
else
std::printf("What the crap?\n");
return 0;
}
要了解更多细节,你可能想要查看这篇codeproject文章Endianness的基本概念:
如何在运行时动态测试Endian类型? 正如《计算机》中解释的那样 动画FAQ,可以使用 下面的函数看看你的代码 是在小端还是大端运行 系统:崩溃 定义BIG_ENDIAN 0 #定义LITTLE_ENDIAN
int TestByteOrder()
{
short int word = 0x0001;
char *byte = (char *) &word;
return(byte[0] ? LITTLE_ENDIAN : BIG_ENDIAN);
}
这段代码将值0001h赋给a 16位整数。然后是char指针 第一次分配给点 的(最低有效)字节 整数值。的第一个字节 整数是0x01h,然后系统 是Little-Endian (0x01h在 最低或最不重要, 地址)。如果是0x00h,则 系统是大端的。
我会这样做:
bool isBigEndian() {
static unsigned long x(1);
static bool result(reinterpret_cast<unsigned char*>(&x)[0] == 0);
return result;
}
沿着这些思路,您将得到一个只进行一次计算的省时函数。
我不喜欢基于类型双关的方法——它经常会被编译器警告。这正是工会存在的意义!
bool is_big_endian(void)
{
union {
uint32_t i;
char c[4];
} bint = {0x01020304};
return bint.c[0] == 1;
}
这个原则等同于其他人建议的类型大小写,但这更清楚——并且根据C99,它保证是正确的。与直接指针强制转换相比,GCC更喜欢这种方法。
这也比在编译时修复字节序要好得多——对于支持多架构的操作系统(例如Mac OS X上的胖二进制),这对ppc/i386都适用,否则很容易把事情搞砸。
这通常在编译时(特别是出于性能原因)通过使用编译器提供的头文件或创建自己的头文件来完成。在Linux上,你有头文件“/usr/include/ endan .h”。
这是另一个C版本。它定义了一个名为wickd_cast()的宏,用于通过C99联合字面值和非标准__typeof__操作符实现内联类型双关语。
#include <limits.h>
#if UCHAR_MAX == UINT_MAX
#error endianness irrelevant as sizeof(int) == 1
#endif
#define wicked_cast(TYPE, VALUE) \
(((union { __typeof__(VALUE) src; TYPE dest; }){ .src = VALUE }).dest)
_Bool is_little_endian(void)
{
return wicked_cast(unsigned char, 1u);
}
如果整数是单字节值,则字节顺序没有意义,并将生成编译时错误。
我很惊讶没有人提到预处理器默认定义的宏。但这取决于你的平台;它们比你自己写尾票要干净得多。
例如;如果我们看看GCC定义的内置宏(在x86-64机器上):
:| gcc -dM -E -x c - | grep -i endian
#define __LITTLE_ENDIAN__ 1
在PPC机器上,我得到:
:| gcc -dM -E -x c - | grep -i endian
#define __BIG_ENDIAN__ 1
#define _BIG_ENDIAN 1
(The:| gcc - dm - e -x c - magic打印出所有内置宏。)
…记得不能用令我惊讶的是,没有人意识到编译器会简单地优化测试,并将一个固定的结果作为返回值。这使得前面答案中的所有代码示例实际上都是无用的。
唯一会返回的是编译时的字节序!是的,我在之前的回答中测试了所有的例子。下面是一个使用Microsoft Visual c++ 9.0 (Visual Studio 2008)的示例。
纯C代码
int32 DNA_GetEndianness(void)
{
union
{
uint8 c[4];
uint32 i;
} u;
u.i = 0x01020304;
if (0x04 == u.c[0])
return DNA_ENDIAN_LITTLE;
else if (0x01 == u.c[0])
return DNA_ENDIAN_BIG;
else
return DNA_ENDIAN_UNKNOWN;
}
拆卸
PUBLIC _DNA_GetEndianness
; Function compile flags: /Ogtpy
; File c:\development\dna\source\libraries\dna\endian.c
; COMDAT _DNA_GetEndianness
_TEXT SEGMENT
_DNA_GetEndianness PROC ; COMDAT
; 11 : union
; 12 : {
; 13 : uint8 c[4];
; 14 : uint32 i;
; 15 : } u;
; 16 :
; 17 : u.i = 1;
; 18 :
; 19 : if (1 == u.c[0])
; 20 : return DNA_ENDIAN_LITTLE;
mov eax, 1
; 21 : else if (1 == u.c[3])
; 22 : return DNA_ENDIAN_BIG;
; 23 : else
; 24 : return DNA_ENDIAN_UNKNOWN;
; 25 : }
ret
_DNA_GetEndianness ENDP
END
也许可以为这个函数关闭任何编译时优化,但我不知道。否则,也许可以在汇编中硬编码,尽管那是不可移植的。即使这样,这个也可能被优化掉。这让我觉得我需要一些非常蹩脚的汇编器,为所有现有的cpu /指令集实现相同的代码,以及....不要紧。
此外,这里有人说,字节序在运行时不会改变。错了。现在有双端机器。它们的字节顺序在执行期间可以变化。而且,不仅有小端和大端,还有其他端。
union {
int i;
char c[sizeof(int)];
} x;
x.i = 1;
if(x.c[0] == 1)
printf("little-endian\n");
else
printf("big-endian\n");
这是另一个解。类似于Andrew Hare的解决方案。
正如前面的答案所述,使用工会技巧。
但是上面建议的方法也存在一些问题。最值得注意的是,对于大多数架构来说,未对齐的内存访问是出了名的慢,一些编译器甚至根本无法识别这样的常量谓词,除非字对齐。
因为仅仅是端序测试很无聊,这里有一个(模板)函数,它将根据您的规范翻转输入/输出的任意整数,而不考虑主机架构。
#include <stdint.h>
#define BIG_ENDIAN 1
#define LITTLE_ENDIAN 0
template <typename T>
T endian(T w, uint32_t endian)
{
// This gets optimized out into if (endian == host_endian) return w;
union { uint64_t quad; uint32_t islittle; } t;
t.quad = 1;
if (t.islittle ^ endian) return w;
T r = 0;
// Decent compilers will unroll this (GCC)
// or even convert straight into single bswap (Clang)
for (int i = 0; i < sizeof(r); i++) {
r <<= 8;
r |= w & 0xff;
w >>= 8;
}
return r;
};
用法:
要将给定的端序转换为主机,请使用:
Host = endian(source, endian_of_source)
要将主机端序转换为给定端序,请使用:
输出= endian(hostsource, endian_you_want_to_output)
生成的代码与在Clang上编写手动程序集一样快,在GCC上稍微慢一点(展开&,<<,>>,|每个字节),但仍然不错。
C编译器的工作方式(至少我知道的每个人)必须在编译时决定字节序。即使对于双端处理器(如ARM和MIPS),您也必须在编译时选择字节顺序。
此外,对于可执行文件(如ELF),在所有通用文件格式中都定义了字节顺序。虽然可以编写二进制的编码器代码(可能是为了ARM服务器的漏洞?),但它可能必须在汇编中完成。
bool isBigEndian()
{
static const uint16_t m_endianCheck(0x00ff);
return ( *((const uint8_t*)&m_endianCheck) == 0x0);
}
我正在阅读教科书《计算机系统:程序员的视角》,有一个问题是要确定这是由C程序编写的。
我使用指针的特性来这样做:
#include <stdio.h>
int main(void){
int i=1;
unsigned char* ii = &i;
printf("This computer is %s endian.\n", ((ii[0]==1) ? "little" : "big"));
return 0;
}
因为int占用4个字节,而char只占用1个字节。我们可以使用char指针指向值为1的int类型。因此,如果计算机是小端序的,则char指针所指向的char值为1,否则,其值应为0。
声明:
nonmacro, C++11解:
union {
uint16_t s;
unsigned char c[2];
} constexpr static d {1};
constexpr bool is_little_endian() {
return d.c[0] == 1;
}
正如Coriiander所指出的,这里的大部分(如果不是全部的话)代码将在编译时被优化掉,因此生成的二进制文件不会在运行时检查“字节顺序”。
据观察,给定的可执行文件不应该以两个不同的字节顺序运行,但我不知道是否总是这样,对我来说,在编译时检查似乎是一种hack。所以我编写了这个函数:
#include <stdint.h>
int* _BE = 0;
int is_big_endian() {
if (_BE == 0) {
uint16_t* teste = (uint16_t*)malloc(4);
*teste = (*teste & 0x01FE) | 0x0100;
uint8_t teste2 = ((uint8_t*) teste)[0];
free(teste);
_BE = (int*)malloc(sizeof(int));
*_BE = (0x01 == teste2);
}
return *_BE;
}
MinGW无法优化这段代码,尽管它确实优化了这里的其他代码。我相信这是因为我保留了分配在较小字节内存上的“随机”值(至少有7位),所以编译器无法知道这个随机值是什么,也不会优化函数。
我还对函数进行了编码,以便只执行一次检查,并为下一次测试存储返回值。
这是未经测试的,但在我看来,这应该是可行的。因为在小端序上是0x01,在大端序上是0x00。
bool runtimeIsLittleEndian(void)
{
volatile uint16_t i=1;
return ((uint8_t*)&i)[0]==0x01; // 0x01=little, 0x00=big
}
除非端标头只支持gcc,否则它提供了可以使用的宏。
#include "endian.h"
...
if (__BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN) { ... }
else if (__BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN) { ... }
else { throw std::runtime_error("Sorry, this version does not support PDP Endian!");
...
c++的方法是使用Boost,在Boost中,预处理器检查和类型转换被划分到经过非常彻底测试的库中。
Predef库(boost/ Predef .h)识别四种不同的字节序。
end - dian库计划提交给c++标准,支持对end -sensitive数据的各种操作。
正如前面的回答所述,Endianness将成为c++ 20的一部分。
如果你可以使用c++ 20编译器,比如GCC 8+或Clang 7+,你可以使用std::endian。
注意:std::endian从<type_traits>开始,但在2019年科隆会议上被移动到<bit>。GCC 8、Clang 7、8、9在<type_traits>, GCC 9+和Clang 10+在<bit>。
#include <bit>
if constexpr (std::endian::native == std::endian::big)
{
// Big-endian system
}
else if constexpr (std::endian::native == std::endian::little)
{
// Little-endian system
}
else
{
// Something else
}
如果你不想要条件编译,你可以写独立的代码。下面是一个例子(摘自Rob Pike):
以独立于端序的方式读取磁盘上以little-endian方式存储的整数:
i = (data[0]<<0) | (data[1]<<8) | (data[2]<<16) | (data[3]<<24);
同样的代码,试图考虑到机器的字节顺序:
i = *((int*)data);
#ifdef BIG_ENDIAN
/* swap the bytes */
i = ((i&0xFF)<<24) | (((i>>8)&0xFF)<<16) | (((i>>16)&0xFF)<<8) | (((i>>24)&0xFF)<<0);
#endif
不要使用联合号!
c++不允许通过联合的类型双关语! 从不是最后写入的联合字段读取是未定义的行为! 许多编译器支持这样做作为扩展,但语言不能保证。
更多细节请参见以下答案:
https://stackoverflow.com/a/11996970
只有两个有效的答案可以保证是可移植的。
第一个答案,如果你有一个支持c++ 20的系统, 是从<bit>标头使用std::endian。
C++20 起
constexpr bool is_little_endian = (std::endian::native == std::endian::little);
在c++ 20之前,唯一有效的答案是存储一个整数,然后通过类型双关检查它的第一个字节。 与联合的使用不同,这是c++类型系统明确允许的。
同样重要的是要记住,为了获得最佳的可移植性,应该使用static_cast, 因为reinterpret_cast是实现定义的。
如果程序试图通过非下列类型之一的glvalue访问对象的存储值,则行为未定义: ... char或unsigned char类型。
c++ 11 Onwards
enum class endianness
{
little = 0,
big = 1,
};
inline endianness get_system_endianness()
{
const int value { 0x01 };
const void * address = static_cast<const void *>(&value);
const unsigned char * least_significant_address = static_cast<const unsigned char *>(address);
return (*least_significant_address == 0x01) ? endianness::little : endianness::big;
}
c++ 11开始(没有enum)
inline bool is_system_little_endian()
{
const int value { 0x01 };
const void * address = static_cast<const void *>(&value);
const unsigned char * least_significant_address = static_cast<const unsigned char *>(address);
return (*least_significant_address == 0x01);
}
c++ 98 / c++ 03
inline bool is_system_little_endian()
{
const int value = 0x01;
const void * address = static_cast<const void *>(&value);
const unsigned char * least_significant_address = static_cast<const unsigned char *>(address);
return (*least_significant_address == 0x01);
}
c++20解决方案:
constexpr bool compare(auto const c, auto const ...a) noexcept
{
return [&]<auto ...I>(std::index_sequence<I...>) noexcept
{
return ((std::uint8_t(c >> 8 * I) == a) && ...);
}(std::make_index_sequence<sizeof...(a)>());
}
static constexpr auto is_big_endian_v{
compare(std::uint32_t(0x01234567), 0x01, 0x23, 0x45, 0x67)
};
static constexpr auto is_little_endian_v{
compare(std::uint32_t(0x01234567), 0x67, 0x45, 0x23, 0x01)
};
static constexpr auto is_pdp_endian_v{
compare(std::uint32_t(0x01234567), 0x23, 0x01, 0x67, 0x45)
};
这个任务可以更容易地完成,但是由于某种原因,<bit>头文件并不总是存在。这是一个演示。