字节序是否会影响写入奇数字节

Does endianness affect writing an odd number of bytes?

本文关键字：字节 数字 影响 是否      更新时间：2023-10-16

假设您有一个uint64_t bytes，并且您知道您只需要7个字节，因为您存储的整数不会超过7个字节的限制。

在编写文件时，您可以执行类似的操作

std::ofstream fout(fileName); fout.write((char *)&bytes, 7);

仅写入7个字节。

我想弄清楚的问题是，系统的端序是否会影响写入文件的字节数。我知道端序会影响字节的写入顺序，但它也会影响写入的字节吗？(仅适用于写入的字节数少于整数通常的字节数的情况。)

例如，在little-endian系统上，前7个字节从LSB开始写入文件。在big-endian系统中，文件中写入了什么？

换句话说，在小端序系统中，MSB(第8个字节)不会写入文件。在big-endian系统上，我们能期待同样的行为吗？

Endianess只影响(16，32，64)int的写入方式。如果您正在写入字节，(根据您的情况)它们将以与您执行操作完全相同的顺序写入。

例如，这种书写会受到endianes:的影响

std::ofstream fout(fileName);
int i = 67;
fout.write((char *)&i, sizeof(int));

uint64_t bytes = ...;
fout.write((char *)&bytes, 7);

这将从&字节。LE和BE系统内存中八个字节的布局方式不同(假设变量位于地址0xff00)：

0xff00  0xff01  0xff02  0xff03  0xff04  0xff05  0xff06  0xff07
LE: [byte 0 (LSB!)][byte 1][byte 2][byte 3][byte 4][byte 5][byte 6][byte 7 (MSB)]
BE: [byte 7 (MSB!)][byte 6][byte 5][byte 4][byte 3][byte 2][byte 1][byte 0 (LSB)]

如果强制转换为char*，起始地址(0xff00)不会更改，并且您将打印出该地址的字节加上接下来的六个字节–在这两种情况下(LE和BE)，地址0xff07将不会被打印。现在，如果你看看我上面的内存表，很明显，在be系统上，你在存储MSB时丢失了LSB，而MSB不携带信息。。。

在BE系统上，您可以改为编写fout.write((char *)&bytes + 1, 7);。不过，请注意，这还留下了一个可移植性问题：

fout.write((char *)&bytes + isBE(), 7);
//                           ^ giving true/false, i. e. 1 or 0
// (such function/test existing is an assumption!)

这样，BE系统写入的数据在读回时会被LE系统误解，反之亦然。安全版本将分解每个字节，就像geza在回答中所做的那样。为了避免多个系统调用，您可以将值分解为一个数组并打印出该数组。

如果在linux/BSD上，也有一个不错的替代方案：

bytes = htole64(bytes); // will likely result in a no-op on LE system...
fout.write((char *)&bytes, 7);

我想弄清楚的问题是系统的端序是否会影响写入文件的字节。

是的，它会影响写入文件的字节数。

例如，在little-endian系统上，前7个字节从LSB开始写入文件。在big-endian系统中，文件中写入了什么？

前7个字节写入文件。但这一次，从MSB开始。因此，最后，最低的字节是而不是写入文件中，因为在big-endian系统中，最后一个字节是最低的字节。

所以，这不是你想要的，因为你失去了信息。

一个简单的解决方案是将uint64_t转换为little-endian，并写入转换后的值。或者，只需以小端序系统写入的方式逐字节写入值：

uint64_t x = ...;
write_byte(uint8_t(x));
write_byte(uint8_t(x>>8));
write_byte(uint8_t(x>>16));
// you get the idea how to write the remaining bytes
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