c - 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;
    }

这是我认为我理解的:

• 0xff、0xff00、0xff0000二进制为1111 1111、1111 1111 0000 0000 和 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| 运算符将它们的值相加

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

该代码采用 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 系列会将最左边的字节，即具有较低内存地址的字节视为整数的最高有效字节 - 这种 CPU 称为大端字节序。其他 CPU 会做相反的事情，它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 - 小端 CPU。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 x 的原始字节 4 和其他 3 个字节的所有位都设置为零。

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

同理

 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，原始值 x 只剩下字节 3

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

最左边的 2 个字节处理类似，只是将 x 左移以完成相同的事情。

终于有了

 newbyte0 | newbyte1 | newbyte2 | newbyte3;

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

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