C中的字节顺序宏答案

【问题标题】：Endianness macro in CC中的字节顺序宏
【发布时间】：2023-03-08 17:25:01
【问题描述】：

我最近看到post 是关于 C 中的字节顺序宏的，但我无法真正理解第一个答案。

支持任意字节顺序的代码，可以放入文件中调用 order32.h：

#ifndef ORDER32_H
#define ORDER32_H

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

#if CHAR_BIT != 8
#error "unsupported char size"
#endif

enum
{
    O32_LITTLE_ENDIAN = 0x03020100ul,
    O32_BIG_ENDIAN = 0x00010203ul,
    O32_PDP_ENDIAN = 0x01000302ul
};

static const union { unsigned char bytes[4]; uint32_t value; } o32_host_order =
    { { 0, 1, 2, 3 } };

#define O32_HOST_ORDER (o32_host_order.value)

#endif

您可以通过以下方式检查小端系统

O32_HOST_ORDER == O32_LITTLE_ENDIAN

我确实理解一般的字节顺序。这就是我对代码的理解：

创建小端、中端和大端的示例。
将测试用例与小端、中端和大端的示例进行比较，并确定主机的类型。

我不明白的是以下几个方面：

为什么需要联合来存储测试用例？ uint32_t 不是保证能够根据需要保存 32 位/4 字节吗？分配{ { 0, 1, 2, 3 } } 是什么意思？它将值分配给联合，但为什么 strange 标记带有两个大括号？
为什么要检查CHAR_BIT？一条评论提到检查UINT8_MAX 会更有用吗？为什么char 甚至在这里使用，但不能保证它是 8 位宽？为什么不直接使用uint8_t？我找到了指向 Google-Devs github 的 this 链接。他们不依赖此检查...有人可以详细说明吗？

【问题讨论】：

标签： c macros endianness

【解决方案1】：

为什么需要联合来存储测试用例？

测试的重点是使用数组将创建的魔法值来为数组命名。

uint32_t 不保证能够根据需要保存 32 位/4 字节吗？

嗯，或多或少。它会但是除了32位之外没有任何保证。它只会在一些你永远不会遇到的真正边缘架构上失败。

分配{ { 0, 1, 2, 3 } } 是什么意思？它将值分配给联合，但为什么会有两个大括号的奇怪标记？

内括号用于数组。

为什么要检查CHAR_BIT?

因为这是真正的保证。如果这不爆炸，一切都会好起来的。

有一条评论提到检查UINT8_MAX? 会更有用，为什么这里甚至使用 char，但不能保证它是 8 位宽？

因为事实上，现在总是如此。

为什么不直接使用uint8_t? 我找到了这个指向 Google-Devs github 的链接。他们不依赖此检查...有人可以详细说明吗？

许多其他选择也可以。

【讨论】：

谢谢！我想我明白了，当使用数组初始化程序初始化时，保证数据连续存储在内存中。当通过uint32_t 解决时，可以在之后测试字节序。实际上，当我尝试使用宏 032_HOST_ORDER 时，我确实遇到了错误。 error: invalid suffix '_HOST_ORDER' on integer constant.。你有什么想法吗，这里发生了什么？
是的，第一个字母应该是 O oh 而不是零。

【解决方案2】：

初始化有两组大括号，因为内部大括号初始化bytes 数组。所以byte[0] 是 0，byte[1] 是 1，等等。

联合允许uint32_t 与char 数组位于相同的字节上，并以机器的字节序进行解释。所以如果机器是小端，0 在低位字节，3 在value 的高位字节。反之，如果机器是大端，0在高位字节，3在value的低位字节。

【讨论】：

非常感谢！我现在明白了。但是，当我尝试访问 032_HOST_ORDER - error: invalid suffix '_HOST_ORDER' on integer constant 时，我确实遇到了错误。你知道这里发生了什么吗？
错字：应该是O32_HOST_ORDER，而不是032_HOST_ORDER。标识符不能以数字开头。
哦，我很愚蠢。非常感谢 - 你刚刚救了我。

【解决方案3】：

{{0, 1, 2, 3}} 是联合的初始化器，这将导致bytes 组件被[0, 1, 2, 3] 填充。

现在，由于 bytes 数组和 uint32_t 占用相同的空间，您可以读取与原生 32 位整数相同的值。该整数的值向您展示了数组是如何被打乱的——这实际上意味着您使用的是哪个字节序系统。

这里只有 3 种流行的可能性 - O32_LITTLE_ENDIAN、O32_BIG_ENDIAN 和 O32_PDP_ENDIAN。

至于char / uint8_t - 我不知道。我认为直接使用uint_8 而不进行检查更有意义。

【讨论】：