c++ - 如何使用c++11/14来简化这个实现

Question

故事有点长，是整数的endian通用实现，原代码如下:

#ifdef _BIG_ENDIAN_
#define ENDIANUSHORT(src)       (unsigned short)src
#define ENDIANULONG(src)        (unsigned long)src
#define ENDIANUINT64(src)       (unsigned long long)src
#else
#define ENDIANUSHORT(src)       ((unsigned short)((((src)>>8)&0xff) |\
                                                (((src)<<8)&0xff00)))

#define ENDIANULONG(src)        ((unsigned long)((((src)>>24)&0xFF) |\
                                                (((src)>> 8)&0xFF00) |\
                                                (((src)<< 8)&0xFF0000) |\
                                                (((src)<<24)&0xFF000000)))

#define ENDIANUINT64(src)       ((unsigned long long)((((src)>>56)&0xFF) |\
                                                (((src)>>40)&0xFF00) |\
                                                (((src)>>24)&0xFF0000) |\
                                                (((src)>> 8)&0xFF000000) |\
                                                (((src)<< 8)&0xFF00000000LL) |\
                                                (((src)<<24)&0xFF0000000000LL) |\
                                                (((src)<<40)&0xFF000000000000LL) |\
                                                (((src)<<56)&0xFF00000000000000LL)))
#endif //_BIG_ENDIAN_

template<
    typename T, 
    typename std::enable_if<std::numeric_limits<T>::is_integer>::type* = nullptr>
T _endian(T& t) {
if (sizeof(T) == 2)
    return ENDIANUSHORT(t);
else if (sizeof(T) == 4)
    return ENDIANULONG(t);
else if (sizeof(T) == 8)
    return ENDIANUINT64(t);

return t;
}

template<typename T>
void endian(T& t) { t = _endian(t); }

int main()
{   
    long lv = 123;
    endian(lv);
    ......
}

它运行良好，但在 MSVC 中有如下警告:

warning C4293: '>>': shift count negative or too big, undefined behavior

然后细化为:将 T _endian(T& t) 定义替换为以下代码:

static int64_t _endian(int64_t t) {
    return ENDIANUINT64(t);
}

static uint64_t _endian(uint64_t t) {
    return ENDIANUINT64(t);
}

static int32_t _endian(int32_t t) {
    return ENDIANULONG(t);
}

static uint32_t _endian(uint32_t t) {
    return ENDIANULONG(t);
}

static int16_t _endian(int16_t t) {
    return ENDIANUSHORT(t);
}

static uint16_t _endian(uint16_t t) {
    return ENDIANUSHORT(t);
}

static int8_t _endian(int8_t t) {
    return t;
}

static uint8_t _endian(uint8_t t) {
    return t;
}

现在没有警告，但我认为有两个缺点:

1. 功能实现乏味、冗余且不简洁。
2. 可能有些情况没有涵盖

我认为 C++11/14 可以提供一个优雅而简短的实现来完成它，你有什么想法吗？

谢谢。

Answer 1

您本身不需要 c++11/14。你需要做的是

1. 用内联函数替换那些宏。这不仅更符合 c++sy，还有助于下一步。
2. 使所述内联函数成为特征中的 static constexpr 成员类(class)。接受整数的 size_t 作为模板参数。
3. 根据特征类实现模板。

代码:

template<std::size_t> struct EndianTraits;

template<>
struct EndianTraits<2u>
{
  using type = std::uint16_t;
#ifdef _BIG_ENDIAN_
  constexpr static type ToEndian(type val) { return val; }
#else
  constexpr static type ToEndian(type val) { return ((((val)>>8)&0xff) |
                                                    (((val)<<8)&0xff00))); }
#endif
};

template<typename T, 
         typename = std::enable_if<std::numeric_limits<T>::is_integer>::type>
T Endian(T t) {
  using type = EndianTraits<sizeof(T)>::type;
  return EndianTraits<sizeof(T)>::ToEndian(static_cast<type>(t));
}