反轉 64 位值的字節

Question

我正在嘗試反轉分配的 64 位地址指針的字節並使用以下代碼：

char swapPtr(char x){
x = (x & 0x00000000FFFFFFFF) << 32 | (x & 0xFFFFFFFF00000000) >> 32;
x = (x & 0x0000FFFF0000FFFF) << 16 | (x & 0xFFFF0000FFFF0000) >> 16;
x = (x & 0x00FF00FF00FF00FF) << 8  | (x & 0xFF00FF00FF00FF00) >> 8;
return x;
}

但是，它只是把一切都搞砸了。 但是，類似的功能對於 64 位長度來說非常有效。 是否需要為指針做一些不同的事情？

我進行函數調用的方式可能有問題嗎？

對於指針：

*(char*)loc = swapPtr(*(char*)loc);

長久以來：

*loc = swapLong(*loc);

Answer 1

不能使用char x作為指針！！！！ 一個char只有一個字節長。

你至少需要

unsigned long int swapPtr(unsigned long int x) {

或者更好，使用指針的類型

void* swapPtr(void* x) {

當您開始位移指針時，您的編譯器很可能會抱怨； 在這種情況下，最好將參數顯式轉換為無符號 64 位整數：

#include <stdint.h>
uint64_t x;

另請注意，您必須使用變量的地址進行調用，因此您可以使用

result = swapLong(&loc);

不是*loc （它查看loc指向的位置 - 值，而不是地址）。

完整程序：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

uint64_t swapLong(void *X) {
  uint64_t x = (uint64_t) X;
x = (x & 0x00000000FFFFFFFF) << 32 | (x & 0xFFFFFFFF00000000) >> 32;
x = (x & 0x0000FFFF0000FFFF) << 16 | (x & 0xFFFF0000FFFF0000) >> 16;
x = (x & 0x00FF00FF00FF00FF) << 8  | (x & 0xFF00FF00FF00FF00) >> 8;
return x;
}

int main(void) {
  char a;
  printf("the address of a is 0x%016llx\n", (uint64_t)(&a));
  printf("swapping all the bytes gives 0x%016llx\n",(uint64_t)swapLong(&a));
}

輸出：

the address of a is 0x00007fff6b133b1b
swapping all the bytes gives 0x1b3b136bff7f0000

編輯你可以使用類似的東西

#include <inttypes.h>

printf("the address of a is 0x%016" PRIx64 "\n", (uint64_t)(&a));

其中宏PRIx64擴展為“您需要以十六進制打印 64 位數字的格式字符串”。 比上面的干凈一點。

Answer 2

這是將 64 位值從 LE 轉換為 BE 或反之的另一種方法。

您基本上可以通過定義var_type將這種方法應用於任何類型：

typedef long long var_type;

指針反轉：

void swapPtr(var_type* x)
{
    char* px = (char*)x;
    for (int i=0; i<sizeof(var_type)/2; i++)
    {
        char temp = px[i];
        px[i] = px[sizeof(var_type)-1-i];
        px[sizeof(var_type)-1-i] = temp;
    }
}

按值反轉：

var_type swapVal(var_type x)
{
    var_type y;
    char* px = (char*)&x;
    char* py = (char*)&y;
    for (int i=0; i<sizeof(var_type); i++)
        py[i] = px[sizeof(var_type)-1-i];
    return y;
}

Answer 3

您還可以使用_bswap64內在函數（在 Skylake 架構上具有 2 的延遲和 0.5 的吞吐量）。 它是匯編指令bswap r64的包裝器，因此可能是最有效的：

將 64 位整數 a 的字節順序顛倒，並將結果存入 dst。 此內在函數用於在小端值和大端值之間進行轉換。

#include <immintrin.h>

uint64_t swapLongIntrinsic(void *X) {
    return __bswap_64((uint64_t) X);
}

注意：不要忘記標題