swap - 在C中将big endian转换为little endian [不使用提供的func]

我需要在C中编写一个将big endian转换为little endian的函数。我不能使用任何库函数。

Alex Xander asked 2019-09-08T23:21:06Z
13个解决方案
152 votes

假设你需要的是一个简单的字节交换,尝试类似的东西

无符号16位转换:

swapped = (num>>8) | (num<<8);

无符号32位转换:

swapped = ((num>>24)&0xff) | // move byte 3 to byte 0
                    ((num<<8)&0xff0000) | // move byte 1 to byte 2
                    ((num>>8)&0xff00) | // move byte 2 to byte 1
                    ((num<<24)&0xff000000); // byte 0 to byte 3

这将字节顺序从位置1234交换到4321.如果输入是0xdeadbeef,则32位字节序交换可能具有0xefbeadde的输出。

应该使用宏或至少常量而不是幻数来清除上面的代码,但希望它有所帮助

编辑:正如另一个答案所指出的,有平台,操作系统和指令集特定的替代方案可以比上述更快。 在Linux内核中有一些宏(例如cpu_to_be32)可以很好地处理字节序。 但这些替代方案特定于其环境。 实际上,字节顺序最好使用可用方法的混合处理

Sam Post answered 2019-09-08T23:21:50Z
92 votes

包括:

#include <byteswap.h>

您可以获得与机器相关的字节交换功能的优化版本。然后,您可以轻松使用以下功能:

__bswap_32 (uint32_t input)

要么

__bswap_16 (uint16_t input)
Amir Mgh answered 2019-09-08T23:22:22Z
52 votes
#include <stdint.h>


//! Byte swap unsigned short
uint16_t swap_uint16( uint16_t val ) 
{
    return (val << 8) | (val >> 8 );
}

//! Byte swap short
int16_t swap_int16( int16_t val ) 
{
    return (val << 8) | ((val >> 8) & 0xFF);
}

//! Byte swap unsigned int
uint32_t swap_uint32( uint32_t val )
{
    val = ((val << 8) & 0xFF00FF00 ) | ((val >> 8) & 0xFF00FF ); 
    return (val << 16) | (val >> 16);
}

//! Byte swap int
int32_t swap_int32( int32_t val )
{
    val = ((val << 8) & 0xFF00FF00) | ((val >> 8) & 0xFF00FF ); 
    return (val << 16) | ((val >> 16) & 0xFFFF);
}

更新:添加了64位字节交换

int64_t swap_int64( int64_t val )
{
    val = ((val << 8) & 0xFF00FF00FF00FF00ULL ) | ((val >> 8) & 0x00FF00FF00FF00FFULL );
    val = ((val << 16) & 0xFFFF0000FFFF0000ULL ) | ((val >> 16) & 0x0000FFFF0000FFFFULL );
    return (val << 32) | ((val >> 32) & 0xFFFFFFFFULL);
}

uint64_t swap_uint64( uint64_t val )
{
    val = ((val << 8) & 0xFF00FF00FF00FF00ULL ) | ((val >> 8) & 0x00FF00FF00FF00FFULL );
    val = ((val << 16) & 0xFFFF0000FFFF0000ULL ) | ((val >> 16) & 0x0000FFFF0000FFFFULL );
    return (val << 32) | (val >> 32);
}
chmike answered 2019-09-08T23:22:46Z
11 votes

这是一个相当通用的版本; 我没有编译它,所以可能有拼写错误,但你应该明白,

void SwapBytes(void *pv, size_t n)
{
    assert(n > 0);

    char *p = pv;
    size_t lo, hi;
    for(lo=0, hi=n-1; hi>lo; lo++, hi--)
    {
        char tmp=p[lo];
        p[lo] = p[hi];
        p[hi] = tmp;
    }
}
#define SWAP(x) SwapBytes(&x, sizeof(x));

注意:这不是针对速度或空间进行优化的。 它旨在清晰(易于调试)和便携。

更新2018-04-04添加了assert()以捕获n == 0的无效情况,由评论者@chux发现。

Michael J answered 2019-09-08T23:23:22Z
8 votes

如果您需要宏(例如嵌入式系统):

#define SWAP_UINT16(x) (((x) >> 8) | ((x) << 8))
#define SWAP_UINT32(x) (((x) >> 24) | (((x) & 0x00FF0000) >> 8) | (((x) & 0x0000FF00) << 8) | ((x) << 24))
kol answered 2019-09-08T23:23:46Z
7 votes

编辑:这些是库函数。 遵循它们是手动方式。

我完全被不了解__byteswap_ushort,__ timeswap_ulong和__byteswap_uint64的人数惊呆了。 当然它们是特定于Visual C ++的,但是它们可以在x86 / IA-64架构上编译成一些美味的代码。:)

以下是从此页面中提取的bswap指令的明确用法。 请注意,上面的内在形式总是比这更快,我只添加它来给出没有库例程的答案。

uint32 cq_ntohl(uint32 a) {
    __asm{
        mov eax, a;
        bswap eax; 
    }
}
Sam Harwell answered 2019-09-08T23:24:23Z
5 votes

作为一个笑话:


#include <stdio.h>

int main (int argc, char *argv[])
{
    size_t sizeofInt = sizeof (int);
    int i;

    union
    {
        int x;
        char c[sizeof (int)];
    } original, swapped;

    original.x = 0x12345678;

    for (i = 0; i < sizeofInt; i++)
        swapped.c[sizeofInt - i - 1] = original.c[i];

    fprintf (stderr, "%x\n", swapped.x);

    return 0;
}
dreamlax answered 2019-09-08T23:24:47Z
3 votes

这会更快吗?

 uint32_t swapped, result;

((byte*)&swapped)[0] = ((byte*)&result)[3];
((byte*)&swapped)[1] = ((byte*)&result)[2];
((byte*)&swapped)[2] = ((byte*)&result)[1];
((byte*)&swapped)[3] = ((byte*)&result)[0];
Paul answered 2019-09-08T23:25:11Z
3 votes

假设您有4个int的倍数,这里使用SSSE3指令pshufb使用其Intel内在函数:

unsigned int *bswap(unsigned int *destination, unsigned int *source, int length) {
    int i;
    __m128i mask = _mm_set_epi8(12, 13, 14, 15, 8, 9, 10, 11, 4, 5, 6, 7, 0, 1, 2, 3);
    for (i = 0; i < length; i += 4) {
        _mm_storeu_si128((__m128i *)&destination[i],
        _mm_shuffle_epi8(_mm_loadu_si128((__m128i *)&source[i]), mask));
    }
    return destination;
}
jcomeau_ictx answered 2019-09-08T23:25:35Z
1 votes

这是我一直在使用的功能 - 测试并适用于任何基本数据类型:

//  SwapBytes.h
//
//  Function to perform in-place endian conversion of basic types
//
//  Usage:
//
//    double d;
//    SwapBytes(&d, sizeof(d));
//

inline void SwapBytes(void *source, int size)
{
    typedef unsigned char TwoBytes[2];
    typedef unsigned char FourBytes[4];
    typedef unsigned char EightBytes[8];

    unsigned char temp;

    if(size == 2)
    {
        TwoBytes *src = (TwoBytes *)source;
        temp = (*src)[0];
        (*src)[0] = (*src)[1];
        (*src)[1] = temp;

        return;
    }

    if(size == 4)
    {
        FourBytes *src = (FourBytes *)source;
        temp = (*src)[0];
        (*src)[0] = (*src)[3];
        (*src)[3] = temp;

        temp = (*src)[1];
        (*src)[1] = (*src)[2];
        (*src)[2] = temp;

        return;
    }

    if(size == 8)
    {
        EightBytes *src = (EightBytes *)source;
        temp = (*src)[0];
        (*src)[0] = (*src)[7];
        (*src)[7] = temp;

        temp = (*src)[1];
        (*src)[1] = (*src)[6];
        (*src)[6] = temp;

        temp = (*src)[2];
        (*src)[2] = (*src)[5];
        (*src)[5] = temp;

        temp = (*src)[3];
        (*src)[3] = (*src)[4];
        (*src)[4] = temp;

        return;
    }

}
ticketman answered 2019-09-08T23:25:59Z
1 votes

编辑:此功能仅交换对齐的16位字的字节顺序。 UTF-16 / UCS-2编码通常需要的功能。编辑结束。

如果要更改内存块的字节顺序,可以使用我非常快速的方法。您的内存数组的大小应为8的倍数。

#include <stddef.h>
#include <limits.h>
#include <stdint.h>

void ChangeMemEndianness(uint64_t *mem, size_t size) 
{
uint64_t m1 = 0xFF00FF00FF00FF00ULL, m2 = m1 >> CHAR_BIT;

size = (size + (sizeof (uint64_t) - 1)) / sizeof (uint64_t);
for(; size; size--, mem++)
  *mem = ((*mem & m1) >> CHAR_BIT) | ((*mem & m2) << CHAR_BIT);
}

这种函数对于更改Unicode UCS-2 / UTF-16文件的字节顺序非常有用。

Patrick Schlüter answered 2019-09-08T23:26:36Z
1 votes

此代码段可以将32位小端序号转换为大端序号。

#include <stdio.h>
main(){    
    unsigned int i = 0xfafbfcfd;
    unsigned int j;    
    j= ((i&0xff000000)>>24)| ((i&0xff0000)>>8) | ((i&0xff00)<<8) | ((i&0xff)<<24);    
    printf("unsigned int j = %x\n ", j);    
}
Kaushal Billore answered 2019-09-08T23:27:00Z
-4 votes

如果您在x86或x86_64处理器上运行,则big endian是本机的。 所以

对于16位值

unsigned short wBigE = value;
unsigned short wLittleE = ((wBigE & 0xFF) << 8) | (wBigE >> 8);

对于32位值

unsigned int   iBigE = value;
unsigned int   iLittleE = ((iBigE & 0xFF) << 24)
                        | ((iBigE & 0xFF00) << 8)
                        | ((iBigE >> 8) & 0xFF00)
                        | (iBigE >> 24);

除非编译器认识到这是字节级操作并生成字节交换代码,否则这不是最有效的解决方案。 但它不依赖于任何内存布局技巧,可以很容易地变成宏。

John Knoeller answered 2019-09-08T23:27:43Z
translate from https://stackoverflow.com:/questions/2182002/convert-big-endian-to-little-endian-in-c-without-using-provided-func