Wie erreicht man Portabilität beim Konvertieren von 64-Bit-Ganzzahlen in die Netzwerk-Bytereihenfolge in C?

Portabilitätsbedenken bei Netzwerk-Byte-Reihenfolgekonvertierungen von 64-Bit-Ganzzahlen in C

In C besteht die Notwendigkeit, 64-Bit-Ganzzahlen zu konvertieren zur „Netzwerk-Byte-Reihenfolge“ für bestimmte Anwendungen, beispielsweise die Implementierung des Memcache-Protokolls. Trotz der Existenz der htonl()-Funktion zum Konvertieren von 32-Bit-Ganzzahlen gibt es eine ähnliche Funktion für 64-Bit-Ganzzahlen (htonll()) noch nicht.

Überlegungen zu Standardfunktionen

Leider gibt es derzeit keine portable Standardfunktion in C, die 64-Bit-Netzwerk-Byte-Reihenfolgekonvertierungen durchführen kann. Dieses Fehlen macht benutzerdefinierte Implementierungen erforderlich.

Benutzerdefinierte Implementierung

Um htonll() zu implementieren, müssen wir zunächst die Endianness des Systems bestimmen. Eine zuverlässige Methode besteht darin, den Wert einer Ganzzahlvariablen mit bekannter Bytereihenfolge (z. B. 42) zur Laufzeit auszuwerten:

<code class="cpp">static const int num = 42;
bool isBigEndian = (*reinterpret_cast<const char *>(&num) == num);</code>

Als nächstes können wir die Konvertierung gemäß der Endianness durchführen:

<code class="cpp">uint64_t htonll(uint64_t value)
{
    if (isBigEndian)
    {
        const uint32_t high_part = htonl(static_cast<uint32_t>(value >> 32));
        const uint32_t low_part = htonl(static_cast<uint32_t>(value & 0xFFFFFFFFLL));

        return (static_cast<uint64_t>(low_part) << 32) | high_part;
    }
    else
    {
        return value;
    }
}

Makros für Portabilität

Alternativ können Makros eine prägnante Möglichkeit bieten, htonll() und sein Gegenstück ntohll() zu definieren:

<code class="cpp">#define htonll(x) ((1 == htonl(1)) ? (x) : ((uint64_t)htonl((x) & 0xFFFFFFFF) << 32) | htonl((x) >> 32))
#define ntohll(x) ((1 == ntohl(1)) ? (x) : ((uint64_t)ntohl((x) & 0xFFFFFFFF) << 32) | ntohl((x) >> 32))</code>

Diese Makros basieren auf dem intrinsischen Byte-Reihenfolgeverhalten des Systems, um den notwendigen Byte-Austausch zu bestimmen.

Compilerspezifische Makros

Einige Compiler und Betriebssysteme stellen spezifische Makros zur Bestimmung der Endianness bereit . Auf Systemen, die es unterstützen, können wir beispielsweise Folgendes verwenden:

<code class="cpp">#if __BIG_ENDIAN__
# define htonll(x) (x)
# define ntohll(x) (x)
#else
# define htonll(x) (((uint64_t)htonl((x) & 0xFFFFFFFF) << 32) | htonl((x) >> 32))
# define ntohll(x) (((uint64_t)ntohl((x) & 0xFFFFFFFF) << 32) | ntohl((x) >> 32))
#endif</code>

Durch den Einsatz dieser Techniken können benutzerdefinierte Implementierungen von htonll() und ntohll() auf verschiedene Systeme und Compiler portierbar gemacht werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie erreicht man Portabilität beim Konvertieren von 64-Bit-Ganzzahlen in die Netzwerk-Bytereihenfolge in C?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!