实际应用中依赖于字节序的代码？

Question

我知道以下 C 代码与字节序相关：

short s_endian = 0x4142;
char c_endian = *(char *)&s_endian;

在大字节序机器上，c_endian 将是 'A'(0x41)；而在小端机器上，它将是“B”(0x42)。

但这段代码看起来有点难看。那么实际应用中是否存在依赖于字节序的代码呢？或者您是否遇到过在移植到具有不同字节序的不同目标时需要进行大量更改的应用程序？

谢谢。

Answer 1

几乎所有处理以二进制格式保存超过 8 位整数或通过网络发送此类整数的代码。举一个极其常见的例子，TCP 标头中的许多字段都属于这一类。

Answer 2

网络代码依赖于字节序（即使在小字节序机器上，它也应该始终以大字节序在网络上传输），因此需要像 htons()、htonl() 这样的函数net/hton.h 中的、ntohs() 和 ntohl() 允许轻松从主机到网络的转换字节顺序和网络到主机字节顺序。

希望这有帮助，

杰森

Answer 3

我曾经在 PC 上使用专门的 DAQ 卡收集数据，并尝试在 PowerPC mac 上分析该文件。事实证明，所使用的“文件格式”是原始内存转储...

x86 上的小端字节序，Power PC 上的大端字节序。你弄清楚了。

Answer 4

简短的回答是肯定的。任何将原始二进制文件读取/写入文件或套接字的操作都需要跟踪数据的字节顺序。

例如，IP 协议需要大端表示。

Answer 5

当操作浮点数的内部表示时，您可以使用整数类型访问部分（或完整值）。例如：

union float_u
{
  float f;
  unsigned short v[2];
};

int get_sign(float f)
{
  union float_u u;
  u.f = f;
  return (u.v[0] & 0x8000) != 0;     // Endian-dependant
}

Answer 6

如果您的程序将数据发送到另一个系统（通过串行或网络链接，或者将其保存到文件以供其他程序读取）或从另一个系统读取数据，那么您可能会遇到字节序问题。

我不知道静态分析是否能够检测到此类结构，但是让程序员遵循编码标准（其中标记结构元素和变量以指示其字节序）可能会有所帮助。

例如，如果所有网络数据结构都将 _be 附加到多字节成员的命名中，则您可以查找分配了无后缀（主机字节顺序）变量甚至文字值的实例（如 0x1234）到这些成员之一。

如果我们能够捕获数据类型中的字节序——uint32_be 和 uint32_le 来与 uint32_t 配合使用，那就太好了。然后编译器可能不允许两者之间的赋值或操作。 htobe32 的签名为 uint32_be htobe32( uint32_t n);。