这个 reverseBytes 方法是如何工作的？

Question

我在网上查看这个函数，想知道它是如何工作的：

   /*
    * reverseBytes - reverse bytes
    *   Example: reverseBytes(0x12345678) = 0x78563412
    *   Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>
    */
    int reverseBytes(int x)
    {
        int newbyte0 = (x >> 24) & 0xff;
        int newbyte1 = (x >> 8) & 0xff00;
        int newbyte2 = (x << 8) & 0xff0000;
        int newbyte3 = x << 24;

        return newbyte0 | newbyte1 | newbyte2 | newbyte3;
    }

以下是我的理解：

0xff、0xff00、0xff0000二进制分别为1111 1111、1111 1111 0000 0000、1111 1111 0000 0000 0000 0000
该方法创建四个带有掩码（0xff 等）的新字节，然后使用 | 运算符

不过我真的不明白这是如何反转字节的。我将不胜感激详细的解释。谢谢！

Answer 1

假设您已将 0x12345678 传递给函数。

对于 32 位系统

 int newbyte0 = (x >> 24) & 0xff;     //will be 0x00000012
 int newbyte1 = (x >> 8) & 0xff00;    //will be 0x00003400
 int newbyte2 = (x << 8) & 0xff0000;  //will be 0x00560000
 int newbyte3 = x << 24;              //will be 0x78000000

return newbyte0 | newbyte1 | newbyte2 | newbyte3; will be 0x78563412

Answer 2

这个函数只是将字节移动到整数中的正确位置，然后将它们全部放在一起。例如 x 是 0xAABBCCDD：对于第一个字节，我们将所有字节向右移动，所以我们有 0x00000000AA 和 0xFF，即 0xAA。

对于第二个字节，我们有 0x00AABBCC 和 0xFF00，即 0x0000BB00

等等。我们只是将位移动到正确的位置并擦除所有其他位。

Answer 3

是的，您正确理解了代码，但当然它假定 int 为 32 位值。

    int newbyte0 = (x >> 24) & 0xff; // Shift the bits 24~31 to 0~7
    int newbyte1 = (x >> 8) & 0xff00; // Shift the bits 16~23 to 8~15
    int newbyte2 = (x << 8) & 0xff0000; // Shifts bit bits 8~15 to 16~23
    int newbyte3 = x << 24; // Shift bits 0~7 to 24~31

    return newbyte0 | newbyte1 | newbyte2 | newbyte3; // Join all the bits

Answer 4

 int newbyte0 = (x >> 24) & 0xff;

将数字向右移动 24 位，这样最左边的字节现在将成为最右边的字节。然后它使用掩码 (0xff) 将其余字节归零，这是多余的，因为移位无论如何都会将它们归零，因此可以省略掩码。

int newbyte1 = (x >> 8) & 0xff00;

将数字右移 8 位，这样从左边数第二个字节现在是从右边数第二个字节，其余字节用掩码清零。

int newbyte2 = (x << 8) & 0xff0000;

这次将数字向左移动 8 位 - 本质上与上一行相同，只是现在从右数第二个字节变为从左数第二个字节。

int newbyte3 = x << 24;

和第一行一样（这次真的省略了多余的掩码）——最右边的字节变成最左边的字节。

return newbyte0 | newbyte1 | newbyte2 | newbyte3;

最后你只需OR所有字节即可完成反转。

您实际上可以通过使用 printf("%x", newbyte) 打印每个字节来在代码中逐步执行此过程 - %x 格式允许您以十六进制打印。

Answer 5

代码采用 32 位整数和 8 位字节。一个 32 位整数由 4 个字节组成：假设这 4 个字节在内存中的布局如下：

+---------------------------------+
|Byte 4 | Byte 3 | Byte 2 | Byte 1|
+---------------------------------+

这可能与给定 CPU 类型的 Endianess 有关。当解释一个由几个字节组成的整数时，一些 CPU 系列将最左边的字节，具有较低内存地址的字节视为整数的最高有效字节 - 这样的 CPU 被称为大端。其他 CPUs 会做相反的事情，他们会将整数中最右边的字节，具有最大内存地址的字节作为最高有效字节 - little endian CPUs。因此，您的函数将整数从一种字节序转换为另一种字节序。

int newbyte0 = (x >> 24) & 0xff;

这采用上面描述的整数（4 个字节），将其向右移动 24 位，并屏蔽除低 8 位以外的所有内容，newbyte0 现在看起来像这样，其中字节 4 是原始字节 4 x 其他 3 个字节的所有位都设置为零。

+---------------------------------+
|  0    |  0    |   0    | Byte 4 |
+---------------------------------+

同样

 int newbyte1 = (x >> 8) & 0xff00;

将位向右移动 8 位，并从左侧屏蔽掉第 2 个字节中除 8 位以外的所有内容。结果看起来像这样，x

的原始值只剩下字节 3

+---------------------------------+
|  0    |  0    |  Byte 3 |   0   |
+---------------------------------+

最左边的2个字节处理类似，只是x左移完成同样的事情。

你终于有了

 newbyte0 | newbyte1 | newbyte2 | newbyte3;

它结合了您在上面创建的所有整数，每个整数只剩下原始 x 的 8 位。对它们进行按位 or，最后得到

+---------------------------------+
|Byte 1 | Byte 2 | Byte 3 | Byte 4|
+---------------------------------+

这个 reverseBytes 方法是如何工作的？

How does this reverseBytes method work?

c

byte

bit

bit-shift