在C中将不同大小的整数与字节数组之间进行转换的跨OS方法是什么？

问题描述

我正在制作一个数据解析器/编码器，该数据解析器/编码器必须在两种字节序的不同机器上工作。

byte数组中的元数据动态声明用于表示每个整数的字节数，并且某些整数（我知道哪些整数）必须以big endian读取，而某些必须以little endian读取。

我目前编写了整数->字节函数（在macOS little endian上开发）并在Mac上运行。

void longlong_to_bytes_big(long long num,unsigned char *byte_arr,unsigned char num_bytes)
{
  unsigned char i;
  for(i=0; i<num_bytes; i++)
    byte_arr[i] = (num >> ((num_bytes - i - 1) * 8)) & 0xFF;
}

void longlong_to_bytes_little(long long num,unsigned char num_bytes)
{
  unsigned char i;
  for(i=0; i<num_bytes; i++)
    byte_arr[i] = (num >> (i * 8)) & 0xFF;
}

但是我担心这段代码实际上只适用于char，short和int在一台小型endian机器上，并且会给我相反的endianness在大型endian机器上。

然后从另一个方向看，我认为我无法将所有不同的整数大小组合为一个函数，但我认为每个函数都应如下所示：

long long bytes_to_longlong_big(unsigned char *byte_arr)
{
  unsigned char i,a[8];
  for(i=0; i<8; i++)
    a[i] = byte_arr[8-i-1];
  return *(long long *)a;
}

long long bytes_to_longlong_small(unsigned char *byte_arr)
{
  return *(long long *)byte_arr;
}

但是我还是很确定，由于（long long *）的编译器实现，这些将在不同的endian机器上倒退。

是否存在机器字节序不可知的方式来完成此任务？只要有选择，我宁愿选择性能而不是简单性。

目标是这些字节数组的顺序相同，无论编译器的字节序如何，而且无论字节序如何，代码都需要正确解释字节数组。

解决方法

您可以按“网络顺序”保存/交换数据，然后在读写数据时使用诸如ntohl和htonl（以及朋友）之类的功能。这些功能将自动处理“当前”系统的耐久性。因此，您无需编写自己的代码。

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您可能对诸如JSON，XML，YAML之类的文本格式感兴趣。对于人类开发人员而言，它们使调试更加容易。您会发现许多支持它们的库。

您还可以研究XDR或ASN1等便携式二进制格式

您可以找到一些与它们相关的C或C ++代码生成器（所以是metaprogramming方法）（rpcgen，SWIG），并且可以考虑编写自己的C / C ++生成器使用诸如GPP或GNU m4或您的Guile或Python脚本之类的工具。

对于真正的网络交换（例如Ethernet）或磁盘IO，瓶颈通常是网络（或磁盘），而不是编码/解码处理。这就是为什么通常使用文本格式的原因。