Optimale und portable Konvertierung von Endian in C/C++

Question

Angesichts einer Binärdatei mit 32-Bit-Little-Endian-Felder, die ich analysieren muss, möchte ich Parsing-Code, der korrekt kompiliert unabhängig von Endianness der Maschine, die diesen Code ausführt schreiben. Zur Zeit verwende ich

uint32_t fromLittleEndian(const char* data){ 
    return uint32_t(data[3]) << (CHAR_BIT*3) | 
     uint32_t(data[2]) << (CHAR_BIT*2) | 
     uint32_t(data[1]) << CHAR_BIT | 
     data[0]; 
} 

dies jedoch eine optimale Montage zu generieren. Auf meinem Rechner g++ -O3 -S produziert:

_Z16fromLittleEndianPKc: 
.LFB4: 
    .cfi_startproc 
    movsbl 3(%rdi), %eax 
    sall $24, %eax 
    movl %eax, %edx 
    movsbl 2(%rdi), %eax 
    sall $16, %eax 
    orl %edx, %eax 
    movsbl (%rdi), %edx 
    orl %edx, %eax 
    movsbl 1(%rdi), %edx 
    sall $8, %edx 
    orl %edx, %eax 
    ret 
    .cfi_endproc 

, warum dies geschieht? Wie konnte ich es überzeugen optimalen Code zu erzeugen, wenn auf Little-Endian-Maschinen zusammengestellt:

_Z17fromLittleEndian2PKc: 
.LFB5: 
    .cfi_startproc 
    movl (%rdi), %eax 
    ret 
    .cfi_endproc 

, die ich durch Kompilieren bekommen haben:

uint32_t fromLittleEndian2(const char* data){ 
    return *reinterpret_cast<const uint32_t*>(data); 
} 

Da ich weiß, dass meine Maschine Little-Endian, ich Sie wissen, dass die obige Assembly optimal ist, aber es wird fehlschlagen, wenn sie auf einer Big-Endian-Maschine kompiliert wird. Es verletzt auch strikte Aliasing-Regeln, wenn es inlined ist, könnte es UB sogar auf Little-Endian-Maschinen erzeugen. Gibt es einen gültigen Code, der zur optimalen Montage kompiliert wird wenn möglich?

Da ich davon ausgehe, dass meine Funktion viel inline ist, kommt jede Art von Runtime-Endian-Erkennung nicht in Frage. Die einzige Alternative zum Schreiben optimaler C/C++ - Codes besteht darin, die Kompilierzeit-Endianerkennung zu verwenden und template s oder #define s zu verwenden, um auf den ineffizienten Code zurückzugreifen, wenn das Zielendian nicht Little-Endian ist. Dies scheint jedoch sehr schwierig portabel zu sein.

Answer 1

Diverse Plattformbibliotheken, die ich kenne, tun dies, indem sie Makros für die Endian-Swapping-Routinen definieren, basierend auf dem Wert von #define BIG_ENDIAN. In den Fällen, in denen die Quelle endianness Ihr Ziel endianness passt, können Sie einfach:

#ifdef LITTLE_ENDIAN 
    #define fromLittleEndian(x) (x) 
#else 
    #define fromLittleEndian(x) _actuallySwapLittle((x)) 
#endif 

Zum Beispiel:

http://man7.org/linux/man-pages/man3/endian.3.html

http://fxr.watson.org/fxr/source/sys/endian.h

Answer 2

kurze Antwort - Verwendung htonl - seine gonna optimiert werden up the wazzoo