为什么 BinaryReader.ReadUInt32() 反转位模式？答案

【问题标题】：Why does BinaryReader.ReadUInt32() reverse the bit pattern?为什么 BinaryReader.ReadUInt32() 反转位模式？
【发布时间】：2010-10-28 07:25:31
【问题描述】：

我正在尝试使用 BinaryReader 类读取二进制文件，我需要将其作为 UInt32 块读取，然后进行一些位移等后记。

但是，由于某种原因，当我使用 ReadUInt32 方法时，位顺序颠倒了。

例如，如果我有一个文件，其中前四个字节在十六进制中看起来像这样，0x12345678，它们在被 ReadUInt32 读取后最终是这样的：0x78563412。

如果我使用 ReadBytes(4) 方法，我会得到预期的数组：

[0x00000000]    0x12    byte
[0x00000001]    0x34    byte
[0x00000002]    0x56    byte
[0x00000003]    0x78    byte

这是为什么？它只是 .net 表示内存中的 uint 的方式吗？在不同平台上是否相同（我运行的是 64 位 Windows 7、.net 3.5 sp1）？

【问题讨论】：

你能告诉我们你是如何解决它的吗？ :)
当然 :) 实际上，字节顺序是哪种方式并不重要，只要它跨平台（x64，x86）一致，我仍然可以提取我需要的位，我只是必须改变我的位移。据我所知，uint 通常存储为 little-endian，而不仅仅是由 ReadUInt32 构建的 uint，因此这让一切变得更容易。

标签： .net 64-bit bit-manipulation 32-bit endianness

【解决方案1】：

是的，这与您的计算机硬件在内存中存储 uint 的方式有关。尽管大多数台式计算机应该是相同的，但它在不同平台上可能会有所不同。

这称为字节序——请参阅此处的维基百科：

http://en.wikipedia.org/wiki/Endian

【讨论】：

【解决方案2】：

这似乎是一个endianness 问题。 The docs 说 ReadUint32 以 little-endian 方式读取，因此第一个字节是最不重要的，因此它会进入最低的内存位置。你的作者一定是大端的？

BinaryWriter.Write(UInt32) says it writes little-endian 也是。你的二进制数据源不是 BinaryWriter 吗？

基本上你需要做的是修复它：

uint a = 0x12345678;
uint b = ((a & 0x000000FF) << 24) + ((a & 0x0000FF00) << 8) + ((a & 0x00FF0000) >> 8) + ((a & 0xFF000000) >> 24);

这会将最低有效字节上移 24 位，第二个 LSB 上移 8 位，第三个 LSB 下移 8 位，第四个 LSB（MSB）下移 24 位。多个库都介绍了这一点。

也许使用BitConverter会更清楚一点：

uint a = 0x12345678;
byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(a);
// Swap byte order
uint b = BitConverter.ToUInt32(new byte[] { bytes[3], bytes[2], bytes[1], bytes[0] }, 0);

【讨论】：

【解决方案3】：

查看 Jon Skeet 的 MiscUtil 库中的 Endian* 类，例如 EndianBinaryReader 和 EndianBitConverter。

http://www.yoda.arachsys.com/csharp/miscutil/

【讨论】：

【解决方案4】：

Jon Skeet 编写了一个具有可配置字节序的 BitConverter。您可能会发现它很有用。

http://www.yoda.arachsys.com/csharp/miscutil/

【讨论】：

【解决方案5】：

这是平台Endianess 的问题。当您从流中读取数据时，您必须根据其写入的字节顺序读取它。如果您在 .Net 中创建数据，那么 .Net 将正确读取它。

【讨论】：

lol 1 分钟内 3 个维基百科链接。应该有一个徽章！

【解决方案6】：

阅读Generic BinaryReader and BinaryWriter Extensions，这是一种以非托管方式处理泛型转换的好方法。

对于 VB.NET（仅安全代码，也可以在 C# 中实现）使用以下内容：

导入 System.IO 导入 System.Runtime.CompilerServices 导入 System.Runtime.InteropServices

<HideModuleName()>
Public Module BinaryReaderExtensions

 <Extension()>
 Public Function Read(Of T As Structure)(br As BinaryReader) As T
  Dim bytes = br.ReadBytes(Marshal.SizeOf(GetType(T)))
  Dim handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned)
  Return Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject, GetType(T))
 End Function

 <Extension()>
 Public Function ReadReverse(Of T As Structure)(br As BinaryReader) As T
  Dim bytes = br.ReadBytes(Marshal.SizeOf(GetType(T))).Reverse.ToArray
  Dim handle = GCHandle.Alloc(bytes, GCHandleType.Pinned)
  Return Marshal.PtrToStructure(handle.AddrOfPinnedObject, GetType(T))
 End Function

End Module

您现在可以为BitConverter、BinaryWriter 等实现相同的功能。

【讨论】：