最近挺忙的,也沒時間寫點東西,一直在忙下一個資料片的事情,前幾天在群里見有人問關(guān)于大小端的事情,這里說一下。
對于跨平臺的程序或者所用數(shù)據(jù)牽扯到不同平臺的程序(例如網(wǎng)絡(luò)編程),大小端字節(jié)序是個值得考慮的事情。本文主要討論一下網(wǎng)絡(luò)編程方面的大小端問題。(by peakflys)
先來說一下幾個定義:
a) Little-Endian就是
低位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端,高位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。(邏輯上的低低高高)
b) Big-Endian就是
高位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端,低位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。(像數(shù)據(jù)流一樣填充)
c) 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序:
TCP/IP各層協(xié)議將字節(jié)序定義為Big-Endian,因此TCP/IP協(xié)議中使用的字節(jié)序通常稱之為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序。 因為字節(jié)序往往和具體CPU架構(gòu)有關(guān),所以 如果你知道你的程序主要用戶群是什么平臺,為了方便或者效率,你可以除了socket端口等需要在主機字節(jié)序和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序之間轉(zhuǎn)換外,其余數(shù)據(jù)的傳遞直接無視。例如 現(xiàn)在很多端游 都是如此。因為現(xiàn)在大多數(shù)人使用的計算機都是X86體系結(jié)構(gòu)的CPU+Windows操作系統(tǒng),這部分用戶基本就是主流玩家,其他平臺的玩家,除非獲得的回報率足夠多,否則沒必要花費太多時間關(guān)注。
先來說一下,常見的CPU架構(gòu)的字節(jié)序吧:
Big Endian : PowerPC、IBM、Sun
Little Endian : x86、DEC
ARM的大小端是可選的。
最近隨著移動終端(大多為ARM處理器)和移動互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)式發(fā)展,以后的游戲平臺就不得不考慮一下大小端問題了。
大小端問題主要涉及的是非單字節(jié)非字符串外的其余數(shù)據(jù)的表示和傳遞,如short型、int型等。判斷主機大小端的方法有很多,常見的是聯(lián)合體判斷法,代碼如下:


01.bool isBigEndian()


02.

{

03. union


04.

{

05. int a;

06. char b;

07. }num;

08. num.a = 0x1234;

09. return ( num.b == 0x12 )

14.}
出于效率考慮,我們有理由也完全應(yīng)該 把大小端的處理放在客戶端,在客戶端socket過來時把服務(wù)器主機的大小端通知給客戶端,這樣服務(wù)器就不需要改動,直接傳遞數(shù)據(jù)就行,這時候可以在客戶端代碼中封裝幾個宏,在客戶端在收到數(shù)據(jù)后,根據(jù)那些宏來判斷是否轉(zhuǎn)換以及得出轉(zhuǎn)換后的數(shù)值。大小端轉(zhuǎn)換最有效也是最常見的方法就是移位法:

#define __SWP16(A) (( ((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | \

(( (uint16)(A) & 0x00ff) << 8))


#define __SWP32(A) ((( (uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | \

(( (uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | \

(( (uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8) | \

(( (uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))
聊了那么多,可能很多人要問 為什么 主機的字節(jié)序不統(tǒng)一呢? 這是因為 各個CPU廠商出于不同的邏輯考量,換句話說 大端和小端有其各自的優(yōu)勢。我們知道計算機正常的內(nèi)存增長方式是從低到高(當然棧不是),取數(shù)據(jù)方式是從基址根據(jù)偏移找到他們的位置,從他們的存儲方式可以看出,大端存儲因為第一個字節(jié)就是高位,從而很容易知道它是正數(shù)還是負數(shù),對于一些數(shù)值判斷會很迅速。而小端存儲 第一個字節(jié)是它的低位,符號位在最后一個字節(jié),這樣在做數(shù)值四則運算時從低位每次取出相應(yīng)字節(jié)運算,最后直到高位,并且最終把符號位刷新,這樣的運算方式會更高效,也更符合我們手算的方式。當然這些都是自己的理解,如有不對,還望指正。
此次評述先到此為止,要去給媳婦兒做飯吃了……