编写跨平台位级代码时，字长和字节序会相互作用吗？

Posted 2023-02-16

【中文标题】编写跨平台位级代码时，字长和字节序会相互作用吗？

【英文标题】：Do word size and endianness interplay when writing cross platform bit level code?

【发布时间】：2015-05-01 04:16:56

【问题描述】：

我只是在查看this 的答案，它提供了以下示例代码，用于将 int 转换为字节数组：

int intValue;
byte[] intBytes = BitConverter.GetBytes(intValue);
if (BitConverter.IsLittleEndian)
    Array.Reverse(intBytes);
byte[] result = intBytes;

我查了Endianness，发现字节的反转（或缺少）是在一个字的级别，没有固定的长度。

上面的代码是否依赖于 int 是 1 个字的大小？如果是这样，您将如何编写与平台无关的代码？

作为旁注，我很确定我记得，在过去，查看调试器的内存视图并且必须反转 2 组 2 字节以构造 4 字节值...这是是什么让我想到了这件事..

【问题讨论】：

在C#中，int is always Int32，所以没有问题。

@Blorgbeard，但是 Int32 是否可以存在于字大小为 2 字节的架构上？

@AaronAnodide 除非 CPU 是middle-endian，否则不会改变字长

@xanatos，那么您是说在 32 位 CPU（即 4 字节字长）上，64 位整数将作为连续字节存在吗？换句话说，字节序不仅会影响单词中的字节顺序，还会影响值跨越多个单词的情况下的单词顺序……如果是这种情况，我想我可能会更好地理解……

"但是 Int32 是否可以存在于字大小为 2 字节的体系结构中" -- 是的，就像 Int64 可以并且确实存在一样，即使您正在运行您的x86（32 位）平台上的 .NET 程序。平台架构与可用的数据格式无关；最多，它会影响平台可以最有效地处理哪些数据格式。

【参考方案1】：

要正确处理字节序，您需要知道两件事：数据是大字节序还是小字节序，以及给定数据单元的大小。

这并不意味着您不能处理不同长度的数据。 确实意味着您需要知道您正在处理的数据大小。

但无论如何，这是真的。如果您通过网络收到一系列字节（例如），您需要知道如何解释它们。如果你得到 32 个字节，那可以是文本，可以是 8 个 32 位整数，也可以是 4 个 64 位整数，或者其他。

如果您期望一个 32 位整数，那么您需要一次处理 32 位（4 个字节）的字节序。如果您期望一个 64 位整数，那么一次 8 个字节。这与为您的 CPU 架构、您的语言或您的托管运行时定义的“词”是什么无关。它与您的代码正在处理的协议有关。

即使在给定的协议中，不同的数据也可能具有不同的大小。您可能会同时使用short、int 和long，您需要适应这种情况。

这与例如BitConverter 或 BinaryReader 使用或生成不同数量的字节，具体取决于您检索的数据类型。只是不是消耗或生成不同数量的字节，而是反转（或不，如果平台字节序与协议匹配）不同的字节数。

在您的示例中，如果您将long 传递给BitConverter.GetBytes()，那么编译器选择的重载将是采用long 而不是int 的方法，它将返回八个字节而不是四个.并且反转整个八个字节是正确的做法。