转换字节序时出现问题

Question

我正在按照本教程在 C++ 中使用 OpenAL： http://enigma-dev .org/forums/index.php?topic=730.0

正如您在教程中看到的，他们留下了一些未实现的方法，并且我在实现 file_read_int32_le(char*, FILE*) 和 file_read_int16_le(char*, FILE*)。显然它应该做的是从文件中加载 4 个字节（或者在 int16 的情况下加载 2 个字节，我猜......），将其从小端字节序转换为大端字节序，然后将其作为无符号整数返回。代码如下：

static unsigned int file_read_int32_le(char* buffer, FILE* file) {
    size_t bytesRead = fread(buffer, 1, 4, file);
    printf("%x\n",(unsigned int)*buffer);
    unsigned int* newBuffer = (unsigned int*)malloc(4);
    *newBuffer = ((*buffer << 24) & 0xFF000000U) | ((*buffer << 8) & 0x00FF0000U) | ((*buffer >> 8) & 0x0000FF00U) | ((*buffer >> 24) & 0x000000FFU);
    printf("%x\n", *newBuffer);
    return (unsigned int)*newBuffer;
}

调试时（在 XCode 中）它说 *buffer 的十六进制值为 0x72，这只是一个字节。当我使用 malloc(4) 创建 newBuffer 时，我得到一个 4 字节缓冲区（*newBuffer 类似于 0xC0000003），在操作之后，它变成 0x72000000。我假设我正在寻找的结果是 0x00000027 （编辑：实际上是 0x00000072），但是我将如何实现这一点？这与 char* 缓冲区和 unsigned int* newBuffer 之间的转换有关吗？

Answer 1

是的，*buffer 将在 Xcode 的调试器中读取为 0x72，因为 buffer 是指向字符的指针。

如果buffer指向的内存块中的前四个字节是（十六进制）72 00 00 00，那么返回值应该是0x00000072，而不是0x00000027。字节应该被交换，但组成每个字节的两个“nybbles”不应该被交换。

这段代码泄漏了您分配的内存，无论如何您都不需要在这里分配内存。

您的字节交换在 PowerPC 或 68K Mac 上是正确的，但在 Intel Mac 或基于 ARM 的 iOS 上则不正确。在这些平台上，您不必进行任何字节交换，因为它们本身就是小端字节序。

Core Foundation 提供了一种更轻松地完成这一切的方法：

static uint32_t file_read_int32_le(char* buffer, FILE* file) {
    fread(buffer, 1, 4, file);            // Get four bytes from the file
    uint32_t val = *(uint32_t*)buffer;    // Turn them into a 32-bit integer

    // Swap on a big-endian Mac, do nothing on a little-endian Mac or iOS
    return CFSwapInt32LittleToHost(val);
}

Answer 2

有一系列名为“htons/htonl/hton”的函数，其唯一目的是将“主机”字节顺序转换为“网络”字节顺序。

http://beej.us/guide/bgnet/output/html/multipage /htonsman.html

每个函数都有一个执行相反操作的倒数。

现在，这些函数不一定对您有帮助，因为它们本质上是从主机特定的字节顺序转换的，所以请使用这个答案作为起点来查找您需要的内容。一般来说，代码永远不应该假设它所在的架构。

英特尔==“小端”。
网络==“大端”。

希望这能让您走上正确的道路。

Answer 3

我将以下内容用于整数类型。在某些平台上，对于非整数类型来说并不安全。

template <typename T> T byte_reverse(T in) {
   T out;
   char* in_c = reinterpret_cast<char *>(&in);
   char* out_c = reinterpret_cast<char *>(&out);
   std::reverse_copy(in_c, in_c+sizeof(T), out_c);
   return out;
};

因此，将其放入文件读取器中（为什么要传递缓冲区，因为它看起来可能是临时的）

static unsigned int file_read_int32_le(FILE* file) {
    unsigned int int_buffer;
    size_t bytesRead = fread(&int_buffer, 1, sizeof(int_buffer), file);
    /* Error or less than 4 bytes should be checked */
    return byte_reverse(int_buffer);
}