C语言翻转大小端

最新推荐文章于 2024-09-02 01:34:24 发布

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背景

在C语言中常有数字大小端问题要处理，而在C++中，可以使用泛型编程，较为方便地解决这个问题，C语言虽然也有泛型的关键字_Generic，但C语言的泛型相较C++而言，功能相差较大。因此本文讨论在C语言下去实现数字反转大小端问题。

1. C++的延伸

从C++泛型角度来看，从泛型角度入手是个不错的选择。

 void ReverseEndian(void *buf, uint8_t len)
 {
     uint8_t *pArr = buf;
     for (int i = 0, j = len - 1; i < j; i++, j--) {
         pArr[i] ^= pArr[j];
         pArr[j] ^= pArr[i];
         pArr[i] ^= pArr[j];
     }
 }
 #define REVERSE_ENDIAN1(a) _Generic((a), \
     uint16_t :  ReverseEndian((void *), &a, sizeof(uint16_t)), \
     uint32_t :  ReverseEndian((void *), &a, sizeof(uint32_t)), \
     uint64_t :  ReverseEndian((void *), &a, sizeof(uint64_t)), \
     int16_t :  ReverseEndian((void *), &a, sizeof(int16_t)), \
     int32_t :  ReverseEndian((void *), &a, sizeof(int32_t)), \
     int64_t :  ReverseEndian((void *), &a, sizeof(int64_t)), \
     float :  ReverseEndian((void *), &a, sizeof(float)), \
     double :  ReverseEndian((void *), &a, sizeof(double)), \
 )

到这里，其实可以初步实现反转大小端问题，但是有两个问题，一个是此处直接修改a的值，使用&a指针来进行重新排列bytes，对于宏函数来说不能直接传入字面数字和其他传值形式；另一个问题是sizeof($type)，可以使用sizeof(a)来代替，但是这样各种类型的函数实现就一致了，此处使用泛型变得没有意义。

2. C语言泛型的变化

针对上面的问题作出优化，这里不再使用泛型关键字，宏函数采用返回值的方式来避免一些传值问题，也就需要使用推导类型关键字typeof。

 void ReverseEndian(void *buf, uint8_t len)
 {
     uint8_t *pArr = buf;
     for (int i = 0, j = len - 1; i < j; i++, j--) {
         pArr[i] ^= pArr[j];
         pArr[j] ^= pArr[i];
         pArr[i] ^= pArr[j];
     }
 }
 #define REVERSE_ENDIAN2(a) ({ \
     typeof(a) _a = (a); \
     ReverseEndian((void *)&_a, sizeof(_a)); \
     _a; \
 })

这里也可以使用纯宏函数的方式实现

 #define REVERSE_ENDIAN3(a) ({ \
     typeof(a) _a = (a); \
     uint8_t *pArr = (uint8_t *)&_a; \
     for (int i = 0, j = sizeof(_a) - 1; i < j; i++, j--) { \
         pArr[i] ^= pArr[j]; \
         pArr[j] ^= pArr[i]; \
         pArr[i] ^= pArr[j]; \
     } \
     _a; \
 })