关于 htonl 和 ntohl 的实现
因为需要直接处理一个网络字节序的 32 位 int,所以,考虑用自己写的还是系统函数效率更高。然后又了下面的了解。
首先是系统函数 htonl ,我在 kernel 源码 netinet/in.h 找到如下定义:
# if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
/* The host byte order is the same as network byte order,
so these functions are all just identity. */
# define ntohl(x) (x)
# define ntohs(x) (x)
# define htonl(x) (x)
# define htons(x) (x)
# else
# if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
# define ntohl(x) __bswap_32 (x)
# define ntohs(x) __bswap_16 (x)
# define htonl(x) __bswap_32 (x)
# define htons(x) __bswap_16 (x)
# endif
# endif
#endif
可以看到,如果系统是 BIG_ENDIAN 那么网络字节序和运算字节序是一致的,如果是 LITTLE_ENDIAN 那么需要进行 __bswap_32() 操作。__bswap_32() 在 gcc 中实现,位于bits/byteswap.h(不要直接引用此文件;使用 byteswap.h 中的 bswap32 代替):
/* Swap bytes in 32 bit value. */
#define __bswap_constant_32(x) \
((((x) & 0xff000000u) >> ) | (((x) & 0x00ff0000u) >> ) | \
(((x) & 0x0000ff00u) << ) | (((x) & 0x000000ffu) << ))
如果 CPU 直接支持 bswap32 操作,那这里该用汇编来写? 以提高效率。
网络上是一个个字节传的,而 int 是 32 位,所以,我又定义了这个 union:
union
{
unsigned int ber32;
char mem[];
} currentData;
这样,就直接把各个 byte 给直接取出来了。
所以,按这个思路,完整的过程就是:
#if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
#warning "BIG_ENDIAN SYSTEM!"
currentData.ber32 = sampleValue;
#elif BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
#warning "LITTLE_ENDIAN SYSTEM!"
currentData.ber32 = bswap_32(sampleValue);
#else
#error "No BYTE_ORDER is defined!"
#endif
sendBuf[bufPos++] = currentData.mem[];
sendBuf[bufPos++] = currentData.mem[];
sendBuf[bufPos++] = currentData.mem[];
sendBuf[bufPos++] = currentData.mem[];
从网络字节序取出数值时候,赋值和 bswap 过程反一下就好。
从网络字节序直接恢复出数值的另一个思路是,既然网络字节序是确定的,那么可以用移位累加的方法直接求出这个 int,如下:
sampleValue = ; sampleValue += (buff[posOfSamples + 0] << (8 * 3)) );
sampleValue += (buff[posOfSamples + 1] << (8 * 2)) );
sampleValue += (buff[posOfSamples + 2] << (8 * 1)) );
sampleValue += (buff[posOfSamples + 3] << (8 * 0)) );
虽然后面一个比 bswap 多几个 cpu 时间,但是,明显可读性要高一些。
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