将 32 位大端有符号整数转换为有符号小端整数

Question

我有一些需要转换的无符号 32 位大端整数，一旦找到正确的标头，这就变得非常简单：

#include <endian.h>
...
be32toh(some_int);

但是，

endian.h

指定这些是无符号整数。对于有符号整数，我不太确定该怎么做，因为看起来没有此类事情的头文件，而且我不太熟悉 C++ 中的位操作。

编辑：由于我的整数格式有些混乱，让我解释一下。我有一个以下形式的整数

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz012345

其中每个字符代表一个位。

a

位代表符号。我知道字节始终是大端字节序，因此除了将字节移动到不同的顺序之外，例如

yz012345qrstwx...

我还需要某种方法来确保

y

位显示符号，而不仅仅是数字中的某些位。我...不知道该怎么做。

编辑：我的问题是我认为符号位总是按顺序排在第一位，但事实并非如此。符号位始终是 MSB，这意味着如果您采用小端形式，则符号位将位于组成整数的字节的中间。

Answer 1

尝试对一个signed整数进行字节反转听起来不像是一个定义明确的算术运算，因为最高有效位充当整数符号的指示符，并且移动没有多大意义在其他地方操作整数变量时。

更有可能的是，您可能有 4 个字节的序列，表示 32 位有符号整数，但需要进行字节反转以便在不同的 CPU 字节序之间进行转换。为此，您可以简单地将数量视为未签名，然后让

be32toh()

为您完成工作：

(int)be32toh((unsigned)some_int);

或者，稍微安全一点：

(int32_t)be32toh((uint32_t)some_int);

这是有效的，因为当转换操作应用于相同位深度的整数时，有效地使内存中的表示保持不变。在进行字节反转时，这忽略了符号的重要性（以及与有符号整数的二进制补码表示相关的任何微妙之处）。我不确定 C 标准是否保证这种行为（也许是语言律师的问题），但这可能是一种非常常见的行为。 www.cplusplus.com 中的描述表明，如果您的系统使用二进制补码表示其有符号整数（这很常见），那么

(uint32_t)some_int

中的有符号到无符号转换将执行正确的操作。然而，

(int32_t)be32toh(...)

中有符号到无符号转换的精确解释严格地依赖于实现。因此，我再次认为对 signed 整数进行字节反转意味着什么的问题在数学上并不是明确的。

Answer 2

只有当本机系统是小端系统时，这才有意义，因为在大端系统上将数据转换为带符号的小端系统有什么意义？

因此，在小端系统上，您所需要做的就是将大端整数转换为无符号整数，使用

be32toh

进行转换，然后将结果转换为有符号整数。实际上，最好从一开始就将大端表示为无符号，因为它的符号在小端系统中没有任何意义。因此，只需转换无符号位，然后转换为有符号位即可。