字节序的问题

看了网上流传甚广的一个自己写的ping程序，看到下面的语句，不解：  
  /*校验和算法*/  
  unsigned   short   cal_chksum(unsigned   short   *addr,int   len)  
  {   int   nleft=len;  
  int   sum=0;  
  unsigned   short   *w=addr;  
  unsigned   short   answer=0;  
   
  /*把ICMP报头二进制数据以2字节为单位累加起来*/  
  while(nleft>1)  
  {   sum+=*w++;  
  nleft-=2;  
  }  
  /*若ICMP报头为奇数个字节，会剩下最后一字节。把最后一个字节视为一个2字节数据的高字节，这个2字节数据的低字节为0，继续累加*/  
  if(   nleft==1)  
  {   *(unsigned   char   *)(&answer)=*(unsigned   char   *)w;  
  //ok，这里就是不明白的地方，这样我发现只是把最后一个字节放到路一个short型的低位而不是高位，实验证明也是如此，是不是作者错了？？？？？？？？？？？？？？？？？  
  sum+=answer;  
  } 问题点数：20、回复次数：4Top

1 楼duduhaha（三人行必有我师）回复于 2006-03-15 14:03:27 得分 15

应该没错.指针增加是往高地址方向走的.  
   
  看看下面的介绍.  
  LittleEndian&BigEndian  
  这个标题中的Endian是什么意思呢？还是让我们先来看看下面的情况，这是内存中一个WORD值中的内容，那么这个WORD中的值是0x1234呢，还是0x3412   ?      
   
  low   byte   high   byte      
  0x12   0x34      
   
  熟悉x86汇编的人立刻就知道这个值应为0x3412，很对，但在一些情况下，比如说你在SGI的机器上看到这种情况，则正好相反，0x1234才是正确答案，这与CPU内部处理数据的方式有关。这两种处理方式都存在于不同厂商生产的CPU之中，在上例中若此WORD值为0x3412的，我们称之为little-endian,   若为0x1234的，我们称之为big-endian，这是两种不同的byte   orders。MSDN中有比较精确的定义如下：    
   
  Byte   Ordering   Byte   ordering   Meaning      
  big-endian   The   most   significant   byte   is   on   the   left   end   of   a   word.      
  little-endian   The   most   significant   byte   is   on   the   right   end   of   a   word.      
   
  一般来说我们不用关心byte   ordering的问题，但若要涉及跨平台之间的通信和资源共享，则不得不考虑这个问题了。也许你会说，我永远不会去用其它非x86的CPU，也许是这样，你甚至可以不必知道我们最常用的Intel，AMD等生产的x86的byte   ordering是little-endian的，而且按现在的装机数量来看，可以说世界上绝大多数CPU是little-endian的，但多了解一些没有什么坏处，也许有用上的一天，实际若您要涉及到网络编程，了解一些还是有所帮助的，看完本文后您就应该知道为何socket编程中为何要用到如   ntohl,   htonl,   ntohs,   htons这几个看起来名字似乎怪怪的API了，也很容易理解这些函数名的意义了。    
   
  假设我们要在不同byte   ordering的机器之间传输和交换数据，那该怎么办呢，有两个方法，一是全部转换成文本来传输(如XML使用的)，另一个方法两方都按照某一方的byte   order，这时就涉及到了不同byte   order之间相互转换的问题（网络传输标准如TCP/IP采用第二种方法并且由于历史的原因，byte   ordering是big-endian的）。两种之间该如何转换呢？方法有很多，我们可以先看看MFC中在处理serialize的代码中所用的方法(List),   虽然代码应该是高效易读的,   但我个人并不喜欢它,   原因是我觉得这不是一种通用优美的方法.下面列出的是我自己写的转换的代码：    
   
   
  template    
  F3D_INLINE   T   ConvertEndian(T     t)    
  {    
  T   tResult   =   0;    
  for   (int     I   =   0;   I   <   sizeof(T);   ++   I)    
  {    
  tResult   <<=   8;    
  tResult   |=   (t   &   0xFF)   ;    
   
  t   >>=   8;    
  }    
   
  return     tResult;    
  }    
   
  原理非常简单，交换字节顺序，我就不多说了，当然这个写法并不是快速的,   只是通用的(我没条件试,   若有不对之处请指出),   若要快速的代码，可以在不同platform上用与platform相关的代码,   如在PowerPC上有   load   word   byte-reversed   indexed   (lwbrx)   和   load   halfword   byte-reversed   indexed   (lhbrx)   指令,   在x86上还可用BSWAP单个汇编指令等，在类型上专为int16,   int32写的通用的代码也可以比这快得多.      
   
  当然如果在byte   ordering相同的情况下，应该不必用这个转换函数，所以我们可以定义一个宏来处理不同的byte   ordering，也可以在运行时测试byte   ordering,   下面的代码给出了一个简单的测试方法。      
   
   
  //   Test   for   endianness.    
  F3D_INLINE   bool   IsLittleEndian(void)    
  {    
  DWORD   dwTestValue   =   0x12345678L;    
  return     (*((BYTE*)&dwTestValue)   ==   0x78);    
  }    
   
  但是float比较怪，有可能所涉及到不仅仅是byte   order的问题，因为有些平台如Alpha不使用IEEE的浮点格式，还得自己转换。当然同上，其它的方法一是将所用的float用文本方式输入输出，另一个办法是在某些情况下可将其转换成定点数再处理，这里我不再深入。    
   
  如果是读写第三方已经指定byte   order的文件或数据流，比如说读SGI的位图文件格式，则可以直接自行按指定的byte   order拼起来，不必考虑host机是何种byte   ordering。下面我给出相应的代码：    
   
   
  //   Read   a   little-endian   TYPE   from   address    
  template    
  F3D_INLINE   T   GetLittleEndian(const   BYTE*     pBuf)    
  {    
  T   tResult   =   0;    
  pBuf   +=   sizeof(T)   -   1;    
  for   (int     I   =   0;   I   <   sizeof(T);   ++   I)    
  {    
  tResult   <<=   8;    
  tResult   |=   *pBuf   --;    
  }    
   
  return     tResult;    
  }    
   
  //   Read   a   big-endian   TYPE   from   address    
  template    
  F3D_INLINE   T   GetBigEndian(const   BYTE*     pBuf)    
  {    
  T   tResult   =   0;    
  for   (int     I   =   0;   I   <   sizeof(T);   ++   I)    
  {    
  tResult   <<=   8;    
  tResult   |=   *pBuf   ++;    
  }    
   
  return     tResult;    
  }    
   
  //   Set   a   little-endian   TYPE   on   a   address    
  template    
  F3D_INLINE   void   SetLittleEndian(BYTE*     pBuf,   T     t)    
  {    
  for   (int     I   =   0;   I   <   sizeof(T);   ++   I)    
  {    
  *pBuf   ++   =   BYTE(t   &   0xFF);    
  t   >>=   8;    
  }    
  }    
   
  //   Set   a   big-endian   T   on   a   address    
  template    
  F3D_INLINE   void   SetBigEndian(BYTE*     pBuf,   T     t)    
  {    
  pBuf   +=   sizeof(T)   -   1;    
  for   (int     I   =   0;   I   <   sizeof(T);   ++   I)    
  {    
  *pBuf   --   =   BYTE(t   &   0xFF);    
  t   >>=   8;    
  }    
  }    
   
  从上文可以看出，byte   order挺简单的，一般应用中可能也用不上，但若您对写跨平台的程序有兴趣，则一定要了解的比较清楚才行。以上代码都是从实际使用的源码中取下来的。      
   
  附：常见Processor,   OS的byte   ordering情况    
   
  Processor   OS   Order      
  x86   (Intel,   AMD,   …   )   All   little-endian      
  DEC   Alpha   All   little-endian      
  HP-PA   NT   little-endian      
  HP-PA   UNIX   big-endian      
  SUN   SPARC   All?   big-endian      
  MIPS   NT   little-endian      
  MIPS   UNIX   big-endian      
  PowerPC   NT   little-endian      
  PowerPC   non-NT   big-endian      
  RS/6000   UNIX   big-endian      
  Motorola   m68k   All   big-endian    
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2 楼ykzhujiang（朱朱）回复于 2006-03-15 14:24:56 得分 5

处理的时候注意ntohs   ntohl之类的转换Top

3 楼tcww88（wuwei）回复于 2006-03-15 18:59:54 得分 0

ok  
  非常感谢楼上的朋友。  
  我的环境是slackware10.2,是little   endian的。  
  我做实验如下：  
  int   a=0x01020304;  
  char*   b=&a;  
  printf("a=%x\n",a);  
  printf("%x\n",*b);  
  printf("%x\n",*(b+1));  
   
  a=1020304  
  4  
  3  
   
  也就是说04放在最低地址，而指针指向04.  
  请问下我的分析对吗？Top

4 楼duduhaha（三人行必有我师）回复于 2006-03-15 19:34:38 得分 0

你说的是对的.应该是把最后一个字节放到一个short型的低位而不是高位.Top

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