c++20无分支版本，现在std::endian已经存在，但在c++23之前增加了std::byteswap

#include <bit>
#include <type_traits>
#include <concepts>
#include <array>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <bitset>

template <int LEN, int OFF=LEN/2>
class do_swap
{
    // FOR 8 bytes:
    // LEN=8 (LEN/2==4)       <H><G><F><E><D><C><B><A>
    // OFF=4: FROM=0, TO=7 => [A]<G><F><E><D><C><B>[H]
    // OFF=3: FROM=1, TO=6 => [A][B]<F><E><D><C>[G][H]
    // OFF=2: FROM=2, TO=5 => [A][B][C]<E><D>[F][G][H]
    // OFF=1: FROM=3, TO=4 => [A][B][C][D][E][F][G][H]
    // OFF=0: FROM=4, TO=3 => DONE
public:
    enum consts {FROM=LEN/2-OFF, TO=(LEN-1)-FROM};
    using NXT=do_swap<LEN, OFF-1>;
// flip the first and last for the current iteration's range
    static void flip(std::array<std::byte, LEN>& b)
    {
        std::byte tmp=b[FROM];
        b[FROM]=b[TO];
        b[TO]=tmp;
        NXT::flip(b);
    }
};
template <int LEN>
class do_swap<LEN, 0> // STOP the template recursion
{
public:
    static void flip(std::array<std::byte, LEN>&)
    {
    }
};

template<std::integral T, std::endian TO, std::endian FROM=std::endian::native>
        requires ((TO==std::endian::big) || (TO==std::endian::little))
              && ((FROM==std::endian::big) || (FROM==std::endian::little))
class endian_swap
{
public:
    enum consts {BYTE_COUNT=sizeof(T)};
    static T cvt(const T integral)
    {
    // if FROM and TO are the same -- nothing to do
        if (TO==FROM)
        {
                return integral;
        }

    // endian::big --> endian::little is the same as endian::little --> endian::big
    // the bytes have to be reversed
    // memcpy seems to be the most supported way to do byte swaps in a defined way
        std::array<std::byte, BYTE_COUNT> bytes;
        std::memcpy(&bytes, &integral, BYTE_COUNT);
        do_swap<BYTE_COUNT>::flip(bytes);
        T ret;
        std::memcpy(&ret, &bytes, BYTE_COUNT);
        return ret;
    }
};

std::endian big()
{
    return std::endian::big;
}

std::endian little()
{
    return std::endian::little;
}

std::endian native()
{
    return std::endian::native;
}

long long swap_to_big(long long x)
{
    return endian_swap<long long, std::endian::big>::cvt(x);
}

long long swap_to_little(long long x)
{
    return endian_swap<long long, std::endian::little>::cvt(x);
}

void show(std::string label, long long x)
{
    std::cout << label << "\t: " << std::bitset<64>(x) << " (" << x << ")" << std::endl;
}

int main(int argv, char ** argc)
{
    long long init=0xF8FCFEFF7F3F1F0;
    long long to_big=swap_to_big(init);
    long long to_little=swap_to_little(init);
    show("Init", init);
    show(">big", to_big);
    show(">little", to_little);
}

如果您这样做是为了在不同平台之间传输数据，请查看ntoh和hton函数。

如果你这样做是为了网络/主机兼容性，你应该使用:

ntohl() //Network to Host byte order (Long)
htonl() //Host to Network byte order (Long)

ntohs() //Network to Host byte order (Short)
htons() //Host to Network byte order (Short)

如果是出于其他原因，这里提供的byte_swap解决方案之一也可以很好地工作。

有一个叫做BSWAP的汇编指令可以帮你做交换，非常快。 你可以在这里阅读。

Visual Studio，或者更准确地说是Visual c++运行时库，为此提供了平台intrinsic，称为_byteswap_ushort()、_byteswap_ulong()和_byteswap_int64()。其他平台应该也有类似的情况，但我不知道它们会被称为什么。

认真……我不明白为什么所有的解决方案都那么复杂!最简单、最通用的模板函数如何?它可以在任何操作系统的任何情况下交换任何大小的任何类型????

template <typename T>
void SwapEnd(T& var)
{
    static_assert(std::is_pod<T>::value, "Type must be POD type for safety");
    std::array<char, sizeof(T)> varArray;
    std::memcpy(varArray.data(), &var, sizeof(T));
    for(int i = 0; i < static_cast<int>(sizeof(var)/2); i++)
        std::swap(varArray[sizeof(var) - 1 - i],varArray[i]);
    std::memcpy(&var, varArray.data(), sizeof(T));
}

这是C和c++结合的神奇力量!只需逐个字符交换原始变量。

要点1:没有操作符:请记住，我没有使用简单的赋值操作符“=”，因为当反转字节序时，一些对象将被打乱，复制构造函数(或赋值操作符)将不起作用。因此，一个字符一个字符地复制它们更加可靠。

Point 2: Be aware of alignment issues: Notice that we're copying to and from an array, which is the right thing to do because the C++ compiler doesn't guarantee that we can access unaligned memory (this answer was updated from its original form for this). For example, if you allocate uint64_t, your compiler cannot guarantee that you can access the 3rd byte of that as a uint8_t. Therefore, the right thing to do is to copy this to a char array, swap it, then copy it back (so no reinterpret_cast). Notice that compilers are mostly smart enough to convert what you did back to a reinterpret_cast if they're capable of accessing individual bytes regardless of alignment.

使用此函数:

double x = 5;
SwapEnd(x);

现在x的字节序不同了。

如果你正在使用Visual c++，请执行以下操作:包含intrin.h并调用以下函数:

对于16位数字:

unsigned short _byteswap_ushort(unsigned short value);

对于32位数字:

unsigned long _byteswap_ulong(unsigned long value);

对于64位数字:

unsigned __int64 _byteswap_uint64(unsigned __int64 value);

8位数字(字符)不需要转换。

此外，这些仅定义为无符号值，它们也适用于有符号整数。

对于浮点数和双精度数，要比普通整数困难得多，因为它们可能在主机的字节顺序中。你可以在大端机器上得到小端浮点数，反之亦然。

其他编译器也有类似的特性。

例如，在GCC中，你可以直接调用一些内置程序，如下所示:

uint32_t __builtin_bswap32 (uint32_t x)
uint64_t __builtin_bswap64 (uint64_t x)

(不需要包含任何东西)。Afaik bits.h也以非gcc为中心的方式声明了相同的函数。

16位交换就是位旋转。

顺便说一句，调用这些内在函数而不是调用自己的内在函数可以获得最好的性能和代码密度。