c++ - 确定数组中整数的字节顺序

Question

我的代码应该检测存储在数组中的整数是大端还是小端。

这是我的代码:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int num[] = {0,0,0x04030201,0,0};

    //int num = 0x04030201;

    for (int i=0;i<5;i++) {
        if(*(char *)&num[i] == 1) {
            printf("\nLittle-Endian\n");
        }
        else {
            printf("Big-Endian\n");
        }
    }
    return 0;
}

因为我的电脑是intel的，所有的数字都应该是little endian存储的。这意味着我希望代码遍历数组中的每个整数并打印小端，所以它应该只打印小端 5 次。但这是我目前得到的输出:

Big-Endian
Big-Endian

我该如何解决这个问题？

Answer 1

您无法测试任意值或未知值的字节顺序。如果 int 的所有字节都为零，那么它们的顺序无关紧要。

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你的代码打印

Big-Endian
Big-Endian

Little-Endian
Big-Endian
Big-Endian

在我的 x86-64 系统上符合预期，因为你的测试方法是错误的。你的问题听起来像总是打印Big-Endian!

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只有一个数组元素将 1 作为值的最低有效字节。 (int)0 的全零字节当然不会是 == 1。

您无法检查所有字节都具有相同值的数字的字节顺序，因为无论字节顺序如何，您都将加载相同的值。

== 1 检查适用于 0x04030201，因为该值的低字节是 1。它一般不起作用。您同样可以在 0x4455667788 中执行类似 == 0x88 的操作，以查看内存中的第一个字节是否为 0x88 字节。

(我说的是“byte”而不是 char，因为我们讨论的是 x86-64，它确实有 8 位字节，所有主流 C++ 实现都使用 1 字节 char 和 32 位 int。)

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如何修复

字节序是特定目标架构的实现属性，对于不同的数组元素不能不同。

int  endian_test = 0x12345678;
char *p = (char*)&endian_test;

const char *endian_string = "unknown endian";
if (p[0] == 0x78 && p[1] == 0x56 && p[2] == 0x34 && p[3] = 0x12)
    endian_string = "Little-Endian";
if (p[3] == 0x78 && p[2] == 0x56 && p[1] == 0x34 && p[0] = 0x12)
    endian_string = "Big-Endian";
// test for PDP-endian if you want

for (int i=0;i<5;i++) {
    // It's guaranteed that all elements of the array have the same endianness as endian_test
    puts(endian_string);
}

大和小并不是唯一可能的字节顺序。

另请注意，您可以使用 CPP 宏检测到这一点。让你做的gcc at least provides macros

#if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
 ...
#else
#endif

但是这些宏不是 ISO C++ 标准。 “运行时”检查可以优化为空(因为结果是编译时常量 true 或 false)，但预处理器允许您禁用甚至无法编译的代码。

在 C++20 中，use std::endian type_traits。