C 宏定义来确定大端或小端机器？
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【中文标题】C 宏定义来确定大端或小端机器？【英文标题】：C Macro definition to determine big endian or little endian machine? 【发布时间】：2011-01-07 04:54:56 【问题描述】：是否有单行宏定义来确定机器的字节顺序。我正在使用以下代码，但将其转换为宏会太长。
unsigned char test_endian( void )
int test_var = 1;
unsigned char *test_endian = (unsigned char*)&test_var;
return (test_endian[0] == 0);
【问题讨论】：
为什么不在宏中包含相同的代码？ 您不能仅使用 C 预处理器就可移植地确定字节顺序。您还希望在最终测试中使用0 而不是NULL，并将test_endian 对象之一更改为其他对象:-)。
还有为什么需要宏？内联函数会做同样的事情，而且更安全。
@Sharptooth，宏很有吸引力，因为它的值可能在编译时就知道了，这意味着您可以使用平台的字节序来控制模板实例化，或者甚至可以选择不同的代码块#if 指令。
确实如此，但效率低下。如果我有一个 little-endian cpu，并且我正在将 little-endian 数据写入线路或文件，我宁愿避免无意义地解包和重新打包数据。我曾经以编写视频驱动程序为生。在将像素写入视频卡以优化每个可以优化的地方时，这一点非常。
【参考方案1】：
这个问题对 cpp 来说也是实际的，所以我在这里问了。
仅限#if __cplusplus > 201703L
#include <bit>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
if constexpr (endian::native == endian::big)
cout << "big-endian";
else if constexpr (endian::native == endian::little)
cout << "little-endian";
else
cout << "mixed-endian";
欲了解更多信息：https://en.cppreference.com/w/cpp/types/endian
【讨论】：
【参考方案2】：如果您的编译器支持复合字面量，并且您明确不使用 C++，则可以使用
#define BIG_ENDIAN ((*(const char*)&(const int)0x01020304) == 0x01)
#define LITTLE_ENDIAN ((*(const char*)&(const int)0x01020304) == 0x04)
这不需要声明任何运行时变量，我认为这使它比大多数其他解决方案更干净
【讨论】：
【参考方案3】：如果你转储预处理器#defines
gcc -dM -E - < /dev/null
g++ -dM -E -x c++ - < /dev/null
您通常可以找到对您有帮助的东西。带有编译时逻辑。
#define __LITTLE_ENDIAN__ 1
#define __BYTE_ORDER__ __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
然而，不同的编译器可能有不同的定义。
【讨论】：
【参考方案4】：请注意，这里的大多数答案都是不可移植的，因为今天的编译器会在编译时评估这些答案（取决于优化）并根据特定的字节序返回一个特定的值，而实际的机器字节序可能会有所不同.测试字节序的值永远不会到达系统内存，因此无论实际字节序如何，实际执行的代码都将返回相同的结果。
对于example，在 ARM Cortex-M3 中，实现的字节序将反映在状态位 AIRCR.ENDIANNESS 中，编译器在编译时无法知道该值。
此处建议的一些答案的编译输出：
https://godbolt.org/z/GJGNE2 为this 回答，
https://godbolt.org/z/Yv-pyJ 为this 回答，以此类推。
要解决它，您需要使用volatile 限定符。 Yogeesh H T 的答案是当今现实生活中最接近的答案，但由于Christoph 提出了更全面的解决方案，因此对他的answer 稍作修复将使答案完整，只需将volatile 添加到联合声明中： static const volatile union。
这将确保存储和读取内存，这是确定字节顺序所必需的。
【讨论】：
【参考方案5】：支持任意字节顺序的代码，准备放入名为order32.h的文件中：
#ifndef ORDER32_H
#define ORDER32_H
#include <limits.h>
#include <stdint.h>
#if CHAR_BIT != 8
#error "unsupported char size"
#endif
enum
O32_LITTLE_ENDIAN = 0x03020100ul,
O32_BIG_ENDIAN = 0x00010203ul,
O32_PDP_ENDIAN = 0x01000302ul, /* DEC PDP-11 (aka ENDIAN_LITTLE_WORD) */
O32_HONEYWELL_ENDIAN = 0x02030001ul /* Honeywell 316 (aka ENDIAN_BIG_WORD) */
;
static const union unsigned char bytes[4]; uint32_t value; o32_host_order =
0, 1, 2, 3 ;
#define O32_HOST_ORDER (o32_host_order.value)
#endif
您可以通过以下方式检查小端系统
O32_HOST_ORDER == O32_LITTLE_ENDIAN
【讨论】：
这不会让你在运行时之前决定 endian-ness。以下无法编译，因为。 /** isLittleEndian::result --> 0 或 1 */ struct isLittleEndian enum isLittleEndianResult result = (O32_HOST_ORDER == O32_LITTLE_ENDIAN) ; ; 直到运行时才能得到结果吗？ 为什么是char？最好使用uint8_t，如果此类型不可用则失败（可以通过#if UINT8_MAX 进行检查）。请注意，CHAR_BIT 独立于 uint8_t。
这是 c++ 中的 UB：***.com/questions/11373203/…
为了完整起见，让我再加入一个：O32_HONEYWELL_ENDIAN = 0x02030001ul /* Honeywell 316 */【参考方案6】：
如果您的编译器支持 C99 复合文字：
#define IS_BIG_ENDIAN (!*(unsigned char *)&(uint16_t)1)
或：
#define IS_BIG_ENDIAN (!(union uint16_t u16; unsigned char c; ) .u16 = 1 .c)
一般来说，您应该尝试编写不依赖于主机平台字节序的代码。
ntohl() 的主机端独立实现示例：
uint32_t ntohl(uint32_t n)
unsigned char *np = (unsigned char *)&n;
return ((uint32_t)np[0] << 24) |
((uint32_t)np[1] << 16) |
((uint32_t)np[2] << 8) |
(uint32_t)np[3];
【讨论】：
“您应该尝试编写不依赖于主机平台字节序的代码”。不幸的是，我的请求“我知道我们正在编写一个 POSIX 兼容层，但我不想实现 ntoh，因为它取决于主机平台的字节序”总是被置若罔闻;-)。图形格式处理和转换代码是我见过的另一个主要候选代码——你不想把所有事情都建立在一直调用 ntohl 的基础上。 您可以以不依赖于主机平台字节序的方式实现ntohl。
@caf 你将如何以独立于主机端序的方式编写 ntohl？
@AliVeli：我在答案中添加了一个示例实现。
我还应该添加记录，无论我优化多少，“(*(uint16_t *)"\0\xff"
【参考方案7】：
查找字节序的宏
#define ENDIANNES() ((1 && 1 == 0) ? printf("Big-Endian"):printf("Little-Endian"))
或
#include <stdio.h>
#define ENDIAN() \
volatile unsigned long ul = 1;\
volatile unsigned char *p;\
p = (volatile unsigned char *)&ul;\
if (*p == 1)\
puts("Little endian.");\
else if (*(p+(sizeof(unsigned long)-1)) == 1)\
puts("Big endian.");\
else puts("Unknown endian.");\
int main(void)
ENDIAN();
return 0;
【讨论】：
第一个宏不正确，将始终返回“Big-Endian”。位移不受字节序影响 - 字节序仅影响对内存的读取和存储。【参考方案8】：用于检查系统是 little-endian 还是 big-indian 的 C 代码。
int i = 7;
char* pc = (char*)(&i);
if (pc[0] == '\x7') // aliasing through char is ok
puts("This system is little-endian");
else
puts("This system is big-endian");
【讨论】：
【参考方案9】：不要忘记字节序不是全部 - char 的大小可能不是 8 位（例如 DSP），不能保证二进制补码否定（例如 Cray），可能需要严格对齐（例如 SPARC , ARM 在未对齐时也会跳入 middle-endian) 等等。
改为针对特定的CPU 架构 可能是一个更好的主意。
例如：
#if defined(__i386__) || defined(_M_IX86) || defined(_M_IX64)
#define USE_LITTLE_ENDIAN_IMPL
#endif
void my_func()
#ifdef USE_LITTLE_ENDIAN_IMPL
// Intel x86-optimized, LE implementation
#else
// slow but safe implementation
#endif
请注意，不幸的是，此解决方案也不是超便携的，因为它取决于编译器特定的定义（没有标准，但 here's 是此类定义的一个很好的汇编）。
【讨论】：
【参考方案10】：如果您正在寻找编译时测试并且您正在使用 gcc，您可以这样做：
#if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
更多信息请参见gcc documentation。
【讨论】：
这绝对是任何使用 gcc 的人的最佳答案__BYTE_ORDER__ 自 GCC 4.6 起可用【参考方案11】：
我的回答没有按要求回答，但是您的系统是小端还是大端？
代码：
#include<stdio.h>
int main()
int a = 1;
char *b;
b = (char *)&a;
if (*b)
printf("Little Endian\n");
else
printf("Big Endian\n");
【讨论】：
【参考方案12】：“C 网络库”提供了处理字节序的函数。即 htons()、htonl()、ntohs() 和 ntohl() ...其中 n 是“网络”（即 big-endian），h 是“主机”（即运行代码）。
这些明显的“函数”（通常）定义为宏 [参见
以下宏使用这些“函数”来评估字节序。
#include <arpa/inet.h>
#define IS_BIG_ENDIAN (1 == htons(1))
#define IS_LITTLE_ENDIAN (!IS_BIG_ENDIAN)
另外：
我唯一需要知道一个系统的字节序的时候是当我写出一个变量[到一个文件/其他]可能被另一个未知字节序的系统读入时（对于交叉-platform compatability) ...在这些情况下，您可能更喜欢直接使用 endian 函数：
#include <arpa/inet.h>
#define JPEG_MAGIC (('J'<<24) | ('F'<<16) | ('I'<<8) | 'F')
// Result will be in 'host' byte-order
unsigned long jpeg_magic = JPEG_MAGIC;
// Result will be in 'network' byte-order (IE. Big-Endian/Human-Readable)
unsigned long jpeg_magic = htonl(JPEG_MAGIC);
【讨论】：
这并不能真正回答正在寻找快速确定字节顺序的问题。 @Oren ：关于您的有效批评，我在前面添加了更直接地解决原始问题的细节。【参考方案13】：实际上，您可以通过使用复合文字 (C99) 来访问临时对象的内存：
#define IS_LITTLE_ENDIAN (1 == *(unsigned char *)&(const int)1)
哪个 GCC 将在编译时评估。
【讨论】：
我喜欢它。是否有一种可移植的编译时方法来知道您是在 C99 下编译的吗？ 哦，如果不是 GCC 怎么办？ @EdwardFalk 是的。#if __STDC_VERSION__ >= 199901L.【参考方案14】：
我相信这就是我们所要求的。 我只在msvc下的一个小端机器上测试了这个。 有人请在大端机器上确认。
#define LITTLE_ENDIAN 0x41424344UL
#define BIG_ENDIAN 0x44434241UL
#define PDP_ENDIAN 0x42414443UL
#define ENDIAN_ORDER ('ABCD')
#if ENDIAN_ORDER==LITTLE_ENDIAN
#error "machine is little endian"
#elif ENDIAN_ORDER==BIG_ENDIAN
#error "machine is big endian"
#elif ENDIAN_ORDER==PDP_ENDIAN
#error "jeez, machine is PDP!"
#else
#error "What kind of hardware is this?!"
#endif
作为旁注（特定于编译器），使用激进的编译器，您可以使用“死代码消除”优化来实现与编译时相同的效果#if，如下所示：
unsigned yourOwnEndianSpecific_htonl(unsigned n)
static unsigned long signature= 0x01020304UL;
if (1 == (unsigned char&)signature) // big endian
return n;
if (2 == (unsigned char&)signature) // the PDP style
n = ((n << 8) & 0xFF00FF00UL) | ((n>>8) & 0x00FF00FFUL);
return n;
if (4 == (unsigned char&)signature) // little endian
n = (n << 16) | (n >> 16);
n = ((n << 8) & 0xFF00FF00UL) | ((n>>8) & 0x00FF00FFUL);
return n;
// only weird machines get here
return n; // ?
以上依赖于编译器在编译时识别常量值的事实，完全删除if (false) ... 内的代码并将if (true) foo(); 之类的代码替换为foo();最坏的情况：编译器不做优化，您仍然可以得到正确的代码，但速度会慢一些。
【讨论】：
我喜欢这种方法，但如果我错了，请纠正我：这仅在您正在构建的机器上编译时有效，对吗？ gcc 也会由于多字符字符常量而引发错误。因此，不便携。 什么编译器让你写'ABCD'？
许多编译器将允许在宽松的合规模式下使用多字节字符常量，但使用clang -Wpedantic -Werror -Wall -ansi foo.c 运行顶部会出错。 （特别是 Clang 和这个：-Wfour-char-constants -Werror）
@Edward Falk 在代码中包含多字符常量不是错误。它是实现定义的行为 C11 6.4.4.4。 10. gcc 和其他可能/可能不会警告/错误取决于设置，但它不是 C 错误。使用多字符字符常量当然不流行。【参考方案15】：
#include <stdint.h>
#define IS_LITTLE_ENDIAN (*(uint16_t*)"\0\1">>8)
#define IS_BIG_ENDIAN (*(uint16_t*)"\1\0">>8)
【讨论】：
这也会生成可执行代码，而不是常量。你不能做“#if IS_BIG_ENDIAN” 我喜欢这个解决方案，因为据我了解，它不依赖于 C/C++ 标准的未定义行为。这不是编译时间，但唯一的标准解决方案是等待 c++20 std::endian【参考方案16】：如果你只想依赖预处理器，你必须弄清楚预定义符号的列表。预处理算术没有寻址的概念。
GCC 在 Mac 上 定义 __LITTLE_ENDIAN__ 或 __BIG_ENDIAN__
$ gcc -E -dM - < /dev/null |grep ENDIAN
#define __LITTLE_ENDIAN__ 1
然后，您可以添加更多基于平台检测的预处理器条件指令，如#ifdef _WIN32 等。
【讨论】：
Linux 上的 GCC 4.1.2 似乎没有定义这些宏，尽管 GCC 4.0.1 和 4.2.1 在 Macintosh 上定义了它们。所以它不是跨平台开发的可靠方法，即使你被允许指定使用哪个编译器。 哦，是的，这是因为它仅由 Mac 上的 GCC 定义。 注意：我的 GCC（在 Mac 上）定义了#define __BIG_ENDIAN__ 1 和 #define _BIG_ENDIAN 1。
clang 5.0.1 for OpenBSD/amd64 有#define __LITTLE_ENDIAN__ 1。这个宏似乎是一个clang特性，而不是gcc特性。某些 Mac 中的 gcc 命令不是 gcc，而是 clang。
当时 Mac 上的 GCC 4.2.1 是 GCC【参考方案17】：
试试这个：
#include<stdio.h>
int x=1;
#define TEST (*(char*)&(x)==1)?printf("little endian"):printf("Big endian")
int main()
TEST;
【讨论】：
【参考方案18】：虽然没有可移植的#define 或其他可依赖的东西，但平台确实提供了标准函数，用于与“主机”端进行转换。
通常，您使用“network endian”（BIG endian）进行存储到磁盘或网络，并使用主机端进行本地计算（在 x86 上是 LITTLE em> 字节序）。你使用htons()和ntohs()和朋友在两者之间进行转换。
【讨论】：
【参考方案19】：要在运行时检测字节序，您必须能够引用内存。如果你坚持使用标准 C，在内存中声明一个变量需要一个语句，但返回一个值需要一个表达式。我不知道如何在单个宏中做到这一点——这就是 gcc 有扩展的原因:-)
如果你愿意有一个.h文件，你可以定义
static uint32_t endianness = 0xdeadbeef;
enum endianness BIG, LITTLE ;
#define ENDIANNESS ( *(const char *)&endianness == 0xef ? LITTLE \
: *(const char *)&endianness == 0xde ? BIG \
: assert(0))
然后您就可以随意使用ENDIANNESS 宏了。
【讨论】：
我喜欢这个，因为它承认除了大小之外还有字节序的存在。 说到这里，调用宏 INT_ENDIANNESS 甚至 UINT32_T_ENDIANNESS 可能是值得的，因为它只测试一种类型的存储表示。有一个 ARM ABI，其中整数类型是 little-endian，但双精度类型是 middle-endian（每个单词都是 little-endian，但其中带有符号位的单词位于另一个单词之前）。这让编译器团队兴奋了一天左右，我可以告诉你。【参考方案20】：没有标准，但在包括<endian.h> 在内的许多系统上会给您一些定义供您查找。
【讨论】：
用#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN 和#elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN 测试字节顺序。并生成一个#error elsewise。
<endian.h> 在 Windows 上不可用
android 和 Chromium 项目使用 endian.h，除非定义了 __APPLE__ 或 _WIN32。
在 OpenBSD 6.3 中，#if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN（或BIG_ENDIAN），名称前没有下划线。 _BYTE_ORDER 仅适用于系统标头。 __BYTE_ORDER 不存在。使用内联函数而不是宏。此外，您需要在内存中存储一些东西，这是宏的一个不太好的副作用。
您可以使用静态或全局变量将其转换为短宏，如下所示：
static int s_endianess = 0;
#define ENDIANESS() ((s_endianess = 1), (*(unsigned char*) &s_endianess) == 0)
【讨论】：
我认为这是最好的，因为它是最简单的。但是它不会针对混合端进行测试 为什么s_endianess 不设置为1？以上是关于C 宏定义来确定大端或小端机器？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章