[C/C++]大小端字节序转换程序

计算机数据存储有两种字节优先顺序：高位字节优先（称为大端模式）和低位字节优先（称为小端模式）。

大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；这和我们的阅读习惯一致。

小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低。

例子:对于内存中存放的数0x12345678来说
如果是采用大端模式存放的，则其真实的数是：0x12345678
如果是采用小端模式存放的，则其真实的数是：0x78563412

如果称某个系统所采用的字节序为主机字节序，则它可能是小端模式的，也可能是大端模式的。
而端口号和IP地址都是以网络字节序存储的，不是主机字节序，网络字节序都是大端模式。
要把主机字节序和网络字节序相互对应起来，需要对这两个字节存储优先顺序进行相互转化。
这里用到四个函数：htons(),ntohs(),htonl()和ntohl().
这四个地址分别实现网络字节序和主机字节序的转化，这里的h代表host,n代表network，s代表short，l代表long。
通常16位的IP端口号用s代表，而IP地址用l来代表。

#include <arpa/inet.h>

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

htonl 表示 host to network long ，用于将主机 unsigned int 型数据转换成网络字节顺序；
htons 表示 host to network short ，用于将主机 unsigned short 型数据转换成网络字节顺序；
ntohl、ntohs 的功能分别与 htonl、htons 相反。

 

如图，i为int类型占4个字节，但只有1个字节的值为1，另外3个字节值为0；取出低地址上的值，当其为1时则为小端模式，为0时为大端模式。

//大小端模式的判断
//方法一：利用联合体所有成员的起始位置一致，
//对联合体中的int类型赋值，然后判断联合体中char类型的值的大小

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

//signed
typedef signed char        int8;
typedef short              int16;
typedef int                int32;
typedef long long          int64;
//unsigned
typedef unsigned char      uint8;
typedef unsigned short     uint16;
typedef unsigned int       uint32;
typedef unsigned long long uint64;

#pragma pack(push)
#pragma pack(1)//单字节对齐
typedef struct{
    uint32 ID;
    uint32 Num;
    uint32 Type;
    uint32 lat;
    uint32 lng;
    uint32 alt;
    uint32 speed;
}Waypoint;//Payload_Data

#pragma pack(pop)




void EndianSwap(uint8 *pData, int startIndex, int length);



int main()
{

    Waypoint wp,wp_ori;
    int len = sizeof(Waypoint);
    cout << "size of Waypoint: " << len << endl;

    wp.ID    = 0x00000011;
    wp.Num   = 0x00002200;
    wp.Type  = 0xDD0CB0AA;
    wp.lat   = 0x00330000;
    wp.lng   = 0x44000000;
    wp.alt   = 0xABCD1234;
    wp.speed = 0x12345678;

    wp_ori = wp;


    int i = 0;
    uint8* pData = (uint8*)(&wp);
    for (i = 0; i < len; i += 4)
    {
        EndianSwap(pData,i,4);
    }


    cout << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序前: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp_ori.ID << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序后: 0x" <<setfill('0') << setw(8) << wp.ID <<endl;
    cout << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序前: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp_ori.Num << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序后: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp.Num << endl;
    cout << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序前: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp_ori.Type << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序后: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp.Type << endl;
    cout << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序前: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp_ori.lat << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序后: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp.lat << endl;
    cout << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序前: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp_ori.lng << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序后: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp.lng << endl;
    cout << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序前: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp_ori.alt << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序后: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp.alt << endl;
    cout << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序前: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp_ori.speed << endl;
    cout << uppercase << hex << "改变字节序后: 0x" << setfill('0') << setw(8) << wp.speed << endl;
    return 0;
}

void EndianSwap(uint8 *pData, int startIndex, int length)
{
    int i,cnt,end,start;
    cnt = length / 2;
    start = startIndex;
    end  = startIndex + length - 1;
    uint8 tmp;
    for (i = 0; i < cnt; i++)
    {
        tmp            = pData[start+i];
        pData[start+i] = pData[end-i];
        pData[end-i]   = tmp;
    }
}

　　运行结果如下：