在工作中遇到一个问题,数据是以大端模式存储的,而机器是小端模式,必须进行转换,否则使用时会出问题。

一、定义:

大端模式(Big Endian):数据的字节,保存在内存的地址中;数据的字节,保存在内存的地址中。

小端模式(Little Endian):数据的字节,保存在内存的地址中;数据的字节,保存在内存的地址中。

例如:

16位宽的数0x1234,在不同的模式下,存储方式为:

 

 

0x4000

0x4001

小端模式

0x34

0x12

大端模式

0x12

0x34

32位宽的数0x12345678,在不同的模式下,存储方式为:

 

 

 

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

小端模式

0x78

0x56

0x34

0x12

大端模式

0x12

0x34

0x56

0x78

 

 

二、判断大端模式和小端模式

使用联合,通过判断首个成员的值,确定是大端还是小端模式:

 

[cpp] view plain copy

 

 print?

    1. bool IsBigEndian(){    
    2. union NUM{  
    3. int a;    
    4. char b;    
    5.     }num;    
    6.     num.a = 0x1234;    
    7. if( num.b == 0x12 ){    
    8. return true;    
    9.     }     
    10. return false;    
    11. }

     

    三、大端模式和小端模式转换

    对32位的数,即4个字节,大端转换成小端:

    方法1:使用移位运算。

     

    [cpp] view plain copy

     

     print?

    1. uint32_t reversebytes_uint32t(uint32_t value){  
    2. return (value & 0x000000FFU) << 24 | (value & 0x0000FF00U) << 8 |   
    3.         (value & 0x00FF0000U) >> 8 | (value & 0xFF000000U) >> 24;   
    4. }

    上述代码中,将低8位(0~8位)左移24位,变成了高8位(24~32位),8~16位左移8位变成了(16~24位)。将原高8位和高16位右移,变成了新的低8位和低16位。

     

    这种方法效率采用了移位运算,效率很高。而且该方法亦可用于小端模式转成大端模式。

    有了32位的转换方法,对64位,即8个字节的转换同理。不过直接写移位运算未免麻烦,可以直接使用上述函数:

     

    [cpp] view plain copy

     

     print?

    1. // 先将64位的低32位转成小端模式,再将64位的高32位转成小端模式  
    2. // 在将原来的低32位放置到高32位,原来的高32位放置到低32位  
    3. uint64_t reversebytes_uint64t(uint64_t value){  
    4. // 低32位转成小端  
    5. // 高32位转成小端  
    6. return (high_uint64 << 32) + low_uint64;  
    7. }

    方法2:对每个字节依次处理。

     

    比如0x12345678,小端模式下可认为是12*(2^32) + 34*(2^16) + 56*(2^8) + 78*(2^0)。在大端模式下,排列顺序发生了变化。

     

    [cpp] view plain copy

     

     print?

    1. uint32_t changeEndian_uint32t(uint32_t value){  
    2. char* ptr = (char*)(&value);  
    3.       
    4. // 设置基  
    5.     base[0] = 1;  
    6. for(int i = 1; i < 4; ++i){  
    7.         base[i] = base[i-1] * 256;  
    8.     }  
    9.   
    10.     uint32_t res = 0;  
    11. for(int i = 0; i < sizeof(value); ++ i){  
    12.         res += uint8_t(ptr[i]) * base[4-i-1];  
    13.     }  
    14.   
    15. return res;  
    16. }

    上述代码中,第一句将输入的uint32_t的变量强制转换成字符类型数组,以便一个字节一个字节的处理。

     

    参考:

    http://baike.baidu.com/link?url=IQEyrhHqW0mnH27xCFiiUz5H395WaNG0cTkMB41xtjJ02nIzFINaCvS1IX4JURKkoCvjOlyve2Ze2HQyJqIvb_

    http://blog.163.com/leng_zzu@126/blog/static/49955027201161210511469/

    http://www.360doc.com/content/12/0727/08/10389317_226700605.shtml