根据机器的字节序定义宏答案

【问题标题】：Define macros based on endianness of machine根据机器的字节序定义宏
【发布时间】：2019-09-02 04:58:47
【问题描述】：

我想根据机器的字节序在结构中定义变量，这是我尝试过的

#define IS_BIG_ENDIAN (!(union { uint16_t u16; unsigned char c; }){ .u16 = 1 }.c)
//#define IS_BIG_ENDIAN (!*(unsigned char *)&(uint16_t){1})
struct A {
    #if IS_BIG_ENDIAN
    char a:4;
    char b:4;
    #else
    char b:4;
    char a:4;
    #endif
}

以上代码报错，是否可以实现。我的主要目标是实现结构变量的逆序。

【问题讨论】：

C Macro definition to determine big endian or little endian machine?的可能重复
另外，请注意位域的布局是实现定义的[class.bit]/1。所以请注意，这本质上不是一种可移植的做事方式……
Byte order fallacy tldr;机器的字节顺序无关紧要重要的是数据的字节顺序
通过联合的类型双关语通常是 UB，我不知道 char 或 char[] 有一个例外（与指针一样，所有这些都可以合法地转换为 char* ...)
你为什么要那个？您想通过按原样打印结构的字节来进行序列化吗？这在其他方面也很危险——例如。 G。对齐：struct S { int32_t i32; int64_t i64; }; 在 32 位编译器上的大小可能为 12，但在 64 位编译器上为 16，因为两个成员之间存在字节填充！

标签： c++ c++11 endianness

【解决方案1】：

来自https://sourceforge.net/p/predef/wiki/Endianness/

你没有标准的方式来拥有它。

但自定义标头 <sys/param.h> 或 <endian.h> 可能会提供 MACRO，例如：

Type                            Macro           Value
Big endian                      __BYTE_ORDER    __BIG_ENDIAN
Little endian                   __BYTE_ORDER    __LITTLE_ENDIAN
Little endian (word-swapped)    __BYTE_ORDER    __PDP_ENDIAN

【讨论】：

【解决方案2】：

等到 C++20（或使用编译器的实验性功能），您将能够为此使用 C++ 标准 std::endian：

表示所有标量类型的字节序：

如果所有标量类型都是小端，std::endian::native 等于 std::endian::little 如果所有标量类型都是大端， std::endian::native 等于 std::endian::big

【讨论】：

【解决方案3】：

该测试不适用于预处理器 if 指令。

即将推出的 C++20 建议使用std::endian。它可以在没有预处理器的情况下使用。

static_assert(std::endian::native == std::endian::big
           || std::endian::native == std::endian::little);

struct ABig {
    char a:4;
    char b:4;
};

struct ALit {
    char b:4;
    char a:4;
};

using A = std::conditional_t<std::endian::native == std::endian::big, ABig, ALit>;

在 C++20 之前，没有获得字节顺序的标准方法。

一种可移植的解决方案是使用预定义的宏来检测系统。一些系统是小端（Windows），而另一些系统则提供带有宏定义的标头（Linux 中的<endian.h>，BSD 中的<sys/endian.h> 等等），而其他系统可能在其他方面有所不同。 GCC 编译器提供宏：

__BYTE_ORDER__
__ORDER_LITTLE_ENDIAN__
__ORDER_BIG_ENDIAN__
__ORDER_PDP_ENDIAN__

也就是说，几乎位字段表示的每个方面都是由实现定义的，如果准确的顺序很重要——看起来确实如此——那么你将不得不依赖特定的实现无论如何，因此无法实现便携性。确定您的目标系统，一旦确定，请查阅该系统的文档以了解如何获得字节序。

最好不要依赖位域的表示。

【讨论】：

【解决方案4】：

感谢@Jarod42，以下代码对我有用

#define IS_BIG_ENDIAN (__BYTE_ORDER__ == __BIG_ENDIAN)
struct A {
    #if IS_BIG_ENDIAN
    char a:4;
    char b:4;
    #else
    char b:4;
    char a:4;
    #endif
};

【讨论】：