C/C++字节序的深入理解_C/C++

C/C++字节序的深入理解

2022-09-27 15:19英雄哪里出来 C/C++

本文主要介绍了C/C++字节序的深入理解，文中通过示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下

字节序

最近在看 redis 的内存编码，里面涉及到字节序相关的内容。这里就当复习一下，做个简单的回顾。

数据存储在内存中，是以字节为单位的，如果是单字节数据（如char、unsigned char、int8）就不会有字节序的问题。但是多字节数据（如 int、float、double）就要考虑字节序的问题了。字节序共分为两种：大端序和小端序。

大端序

数据的高位字节存储在地址的低端；低位字节存储在地址的高端。如图所示，值为 0x12345678 的四字节整数在大端序的主机上的内存排布。

C/C++字节序的深入理解

小端序

数据的高位字节存储在地址的高端；低位字节存储在地址的低端。如图所示，值为 0x12345678 的四字节整数在小端序的主机上的内存排布。

C/C++字节序的深入理解

主机字节序和网络字节序

除了主机字节序，还有网络字节序。主机字节序由CPU决定，Intel Core 经测试都是小端字节序。而网络字节序采用的是大端序。测试字节序可以通过一段 C 的源码搞定。

				?

									#include <stdio.h>

									int main(int argc, char *argv[]) {

									    int i;

									    int x = 0x12345678;

									    for (i = 0; i < sizeof(int); ++i) {

									        unsigned char *p = ((unsigned char *)(&x)) + i;

									        unsigned char v = *p;

									        printf("%p 0x%d%d\n", p, v>>4, v & 0xf );

									    }

									    return 0;

									}

取得整数 x 的首地址转换成 unsigned char* 指针后再向前偏移 i 个单位，分别得到这 sizeof(int) 个字节的地址，然后用 * 取得每个地址上的值，通过位运算转换成 16进制输出。
Linux 系统可以通过指令获取 CPU 的类型：

				?

									cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -f2 -d: | uniq -c

									4  Intel(R) Core(TM) i3-2120 CPU @ 3.30GHz

大端序和小端序的互转

大端序和小端序的互相转换，其实就是内存翻转，在知道一个整数或者一个指针的字节数的时候，就是做一个镜像的交换。这里以 64位整型为例：

				?

									void memrev64(void *p) {

									    unsigned char *x = p, t;

									    t = x[0];

									    x[0] = x[7];

									    x[7] = t;

									    t = x[1];

									    x[1] = x[6];

									    x[6] = t;

									    t = x[2];

									    x[2] = x[5];

									    x[5] = t;

									    t = x[3];

									    x[3] = x[4];

									    x[4] = t;

									}

									uint64_t intrev64(uint64_t v) {

									    memrev64(&v);

									    return v;

									}