Javascript 类型数组和字节序

Question

我正在使用 WebGL 来渲染二进制编码的网格文件。二进制文件以大端格式写出（我可以通过在十六进制编辑器中打开文件或使用 fiddler 查看网络流量来验证这一点）。当我尝试使用 Float32Array 或 Int32Array 读取二进制响应时，二进制被解释为 little-endian 并且我的值是错误的：

// Interpret first 32bits in buffer as an int
var wrongValue = new Int32Array(binaryArrayBuffer)[0];

我在http://www.khronos.org/registry/typedarray/specs/latest/ 中找不到对类型化数组默认字节顺序的任何引用，所以我想知道这是怎么回事？在使用类型化数组读取时，我是否应该假设所有二进制数据都应该是小端？

为了解决这个问题，我可以使用 DataView 对象（在上一个链接中讨论过）并调用：

// Interpret first 32bits in buffer as an int
var correctValue = new DataView(binaryArrayBuffer).getInt32(0);

“getInt32”等DataView函数默认读取大端值。

（注意：我使用 Google Chrome 15 和 Firefox 8 进行了测试，它们的行为方式相同）

Answer 1

当前行为由底层硬件的字节序决定。由于几乎所有台式计算机都是 x86，这意味着小端。大多数 ARM 操作系统使用 little-endian 模式（ARM 处理器是双端的，因此可以在任何一种模式下运行）。

这有点令人难过的原因是，这意味着几乎没有人会测试他们的代码是否可以在大端硬件上运行，这会损害什么，而且整个 Web 平台是围绕跨实现统一工作的代码设计的和平台，这会破坏。

Answer 2

检查字节序的快速方法

/** @returns {Boolean} true if system is big endian */
function isBigEndian() {
    const array = new Uint8Array(4);
    const view = new Uint32Array(array.buffer);
    return !((view[0] = 1) & array[0]);
}

它是如何工作的：

• 创建了一个 4 字节的数组；
• 一个 32 位视图包装该数组；
• view[0] = 1 设置数组保存 32 位值 1；
• 现在是重要的部分：如果系统是大端，则 1 由最右边的字节保存（小到最后）；如果它是小端，它是存储它的最左边的字节（小端在前）。因此，如果机器是大端，则对最左边的字节进行按位与返回 false；
• 该函数最终通过将! 运算符应用于& 运算的结果将其转换为布尔值，同时还将其反转，以便它为大端返回true。

一个不错的调整是把它变成IIFE，这样你可以只运行一次检查然后缓存它，然后你的应用程序可以根据需要多次检查它：

const isBigEndian = (() => {
    const array = new Uint8Array(4);
    const view = new Uint32Array(array.buffer);
    return !((view[0] = 1) & array[0]);
})();

// then in your application...
if (isBigEndian) {
    // do something
}

Answer 3

仅供参考，您可以使用以下 javascript 函数来确定机器的字节序，之后您可以将适当格式的文件传递给客户端（您可以在服务器上存储文件的两个版本，大端和小端）：

function checkEndian() {
    var arrayBuffer = new ArrayBuffer(2);
    var uint8Array = new Uint8Array(arrayBuffer);
    var uint16array = new Uint16Array(arrayBuffer);
    uint8Array[0] = 0xAA; // set first byte
    uint8Array[1] = 0xBB; // set second byte
    if(uint16array[0] === 0xBBAA) return "little endian";
    if(uint16array[0] === 0xAABB) return "big endian";
    else throw new Error("Something crazy just happened");
}

在您的情况下，您可能必须以小端方式重新创建文件，或者运行整个数据结构以使其成为小端方式。使用上述方法的一个转折，您可以即时交换字节顺序（不是真的推荐，只有在整个结构是相同的紧密封装类型时才有意义，实际上您可以创建一个根据需要交换字节的存根函数）：

function swapBytes(buf, size) {
    var bytes = new Uint8Array(buf);
    var len = bytes.length;
    var holder;

    if (size == 'WORD') {
        // 16 bit
        for (var i = 0; i<len; i+=2) {
            holder = bytes[i];
            bytes[i] = bytes[i+1];
            bytes[i+1] = holder;
        }
    } else if (size == 'DWORD') {
        // 32 bit
        for (var i = 0; i<len; i+=4) {
            holder = bytes[i];
            bytes[i] = bytes[i+3];
            bytes[i+3] = holder;
            holder = bytes[i+1];
            bytes[i+1] = bytes[i+2];
            bytes[i+2] = holder;
        }
    }
}

Answer 4

其他答案对我来说似乎有点过时，所以这里是最新规范的链接：

http://www.khronos.org/registry/typedarray/specs/latest/#2.1

特别是：

类型化数组视图类型以主机计算机的字节顺序运行。

DataView 类型对具有指定字节序（big-endian 或 little-endian）的数据进行操作。

因此，如果您想以 Big Endian（网络字节顺序）读取/写入数据，请参阅： http://www.khronos.org/registry/typedarray/specs/latest/#DATAVIEW

// For multi-byte values, the optional littleEndian argument
// indicates whether a big-endian or little-endian value should be
// read. If false or undefined, a big-endian value is read.

Answer 5

取自这里http://www.khronos.org/registry/typedarray/specs/latest/（当该规范完全实现时）您可以使用：

new DataView(binaryArrayBuffer).getInt32(0, true) // For little endian
new DataView(binaryArrayBuffer).getInt32(0, false) // For big endian

但是，如果你不能使用这些方法，因为它们没有实现，你可以随时检查文件头上的魔法值（几乎每种格式都有一个魔法值），看看你是否需要根据你的字节序。

此外，您可以在服务器上保存特定于字节序的文件，并根据检测到的主机字节序使用它们。