Порядок байт

@Optimus11 · Регистрация: 10.01.2017

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте,

Подскажите пожалуйста, вот есть:

C++
1
int m_int = 1073741824;  //в двоичном представлении: 01000000 00000000 00000000 00000000

Если к этому числу применить маску:

C++
1
2147483648 //  в двоичном представлении: 10000000 00000000 00000000 00000000

Если применить логическое сложение:

C++
1
2
3
4
5
6
7
cout << (m_int & 2147483648) << endl;
 
01000000 00000000 00000000 00000000
10000000 00000000 00000000 00000000
 
То естественно получим 0:
10000000 00000000 00000000 00000000

Если сделать сдвиг бита вЛево:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
cout << ((m_int<<1) & 2147483648) << endl;
 
    0<<1000000 00000000 00000000 000000000
           10000000 00000000 00000000 00000000
 
То получим: 2147483648
 
           10000000 00000000 00000000 00000000

То есть байта int`а слева направо.

Но, если сделать так:

C++
1
char * m_ptr_char = (char*)m_int;

И вывести 4 элемента int в качестве значения char:

C++
1
2
3
4
cout<<(int)m_ptr_char[0]<<endl;
cout<<(int)m_ptr_char[1]<<endl;
cout<<(int)m_ptr_char[2]<<endl;
cout<<(int)m_ptr_char[3]<<endl;

Выведется:

То есть первый элемент будет 0 и только 4ый будет 64: b01000000

То есть компьютер просматривает байты в int справо налево, противоположно привычно-человеческому слева направо ? :

C++
1
00000000 00000000 00000000 01000000

Это связано вот с этими странными понятиями bigendian, littleendian ?

Если да, то подскажите пожалуйста:

1)Но если сделать сдвиг бита << влево, то бит сдвигается влево. То есть bigendian, littleendian - влияет только на байты, а не биты внутри байта ?

2) bigendian, littleendian - зависит от ОС или от процессора ? И есть функция, как определить какая из этих штук действует условно на моем компе ?

@zayats80888 · 26.02.2020, 18:01

Не по теме:

Сообщение от liv

Конкретно, для int-а, как будет себя вести?

Откуда я то знаю, стандарт об это ничего не говорит. (Если что, это был почти сарказм, если бы не было так грустно...)

@Azazel-San · 26.02.2020, 18:01

Сообщение от liv

Но после приведения к (char*) адрес int-а становится char[4]

Та вы шо? Приводили к указателю, а получился массив?

@liv · 26.02.2020, 18:05

Сообщение от Azazel-San

Изменилось ли то, что указатель указывает на первый байт объекта (не массива)? Возможно.

Ну почему возможно-то? Рассматриваем только объект int, только его. Куда будет указывать указатель после того, как мы приведем его к char*?

Сообщение от Azazel-San

Не гарантируется != не будет работать.

Кому нужна такая работа, когда нет гарантий?

@argcargv · 26.02.2020, 18:07

Сообщение от liv

Обратите внимание, по [conv.ptr]/2 проводится каст к void*. Все! Никакого x и int* уже нет! После каста к char* по [expr.static.cast]/13 появился указатель на объект типа char. При этом не поменялось значение указателя, значение, а не тип!

Ещё раз перечитайте Порядок байт про разницу между типом и значением выражения. Выражение может иметь тип void* или char* или float* или std::string*, но при этом значение "указатель на объект x (с типом int)"

@Azazel-San · 26.02.2020, 18:07

Сообщение от liv

Куда будет указывать указатель после того, как мы приведем его к char*?

На объект int, уже раз 100 было сказанно.

@liv · 26.02.2020, 18:18

Сообщение от Azazel-San

Приводили к указателю, а получился массив

А что смущает? Привели к указателю на char. Который фактически указывает на 4 байта бывшего int-а

Добавлено через 9 минут
argcargv, читал и перечитывал не раз.

Вот это

Тип *((char*)&x) — char, а результат — "объект x"

я не понимаю и не принимаю.
Хотите сказать, что чтение по адресу *((char*)&x) даст тот же x?

@argcargv · 26.02.2020, 18:29

Сообщение от liv

Вот это

Тип *((char*)&x) — char, а результат — "объект x"

я не понимаю

См. [expr.unary.op]/1

Сообщение от liv

Хотите сказать, что чтение по адресу *((char*)&x) даст тот же x?

Зависит от значения x. Если значение x влазит в диапазон для char, lvalue-to-rvalue conversion, применённое к этим двум lvalue, должно дать одно и то же значение — значение x.

@liv · 26.02.2020, 18:31

После (char*)&x уже нет int*, появился char*. Хотя адрес продолжает указывать на место, где был int.
В этом смысле указатель по-прежнему указывает на объект int. С такой формулировкой я согласен

@COKPOWEHEU · 26.02.2020, 18:31

Сообщение от Azazel-San

То как работает memcpy стандарт тоже не определяет

Допустим, вы malloc'ом выделили кусок памяти и начали складывать туда int'ы начиная с нулевого адреса. Они как, за левую границу должны уйти? Или оставить в начале пустое место?
Эзотерику какую-то разводите "как оно могло бы быть". Но чтобы это реализовать и не поломать того что есть, пришлось бы приложить изрядные усилия. А зачем?

@liv · 26.02.2020, 18:34

Сообщение от argcargv

Если значение x влазит в диапазон для char

Ага, а если значение икса будет, например, 0x0201. Что тогда даст чтение *((char*)&x)?
Или, может, так уже вообще нельзя делать, ибо, оказывается, нет никаких гарантий?

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от COKPOWEHEU

Но чтобы это реализовать и не поломать того что есть, пришлось бы приложить изрядные усилия. А зачем?

И я о том же... Столько написано, немерянно...

@Azazel-San · 26.02.2020, 19:01

Сообщение от liv

Что тогда даст чтение *((char*)&x)?

UB.

Сообщение от COKPOWEHEU

Они как, за левую границу должны уйти?

Стандарт предполагает, что такое может быть.
Я лишь говорю то, что стандарт описывает или не описывает. Этот случай подпадает под второе.

@liv · 26.02.2020, 19:22

Сообщение от Azazel-San

UB.

Я понимаю, что вы хотите сказать, но не принимаю.
Хорошо, что делать, когда НАДО прочитать первый или второй байт int-а? Прямо из памяти, а не сдвигами, and-ами и т.п.
И что делать с union, в которых совмещаются int и 4 байта? Тоже вне закона?

Добавлено через 1 минуту
Таких вопросов найдется вагон и маленькая тележка

@Azazel-San · 26.02.2020, 19:31

Сообщение от liv

но не принимаю

Это уже дело каждого

Сообщение от liv

Хорошо, что делать, когда НАДО прочитать первый или второй байт int-а?

Та делать так же, как вы и делали. То о чем говорил я, это лишь выводы сделанные при просмотре стандарта. Заметьте я не говорил, что это *(char*)&x не будет работать, или что это UB. Так как я не уверен в этом, явного вординга об этом в стандарте нету, по крайней мере пока что. Возможно потенциально это и UB, но когда это кого останавливало?
Type punnig тоже UB.

Сообщение от liv

когда НАДО прочитать первый или второй байт int-а?

Можно еще попробовать через union:

C++
1
2
3
4
5
6
union {
    int32_t as_value;
    int8_t  as_array[sizeof(as_value)];
} unpack{1};
unpack.as_array[0];
unpack.as_array[3];

Сообщение от liv

И что делать с union, в которых совмещаются int и 4 байта? Тоже вне закона?

Сам по себе юнион? Нет, почему же?

@argcargv · 26.02.2020, 19:38

Сообщение от Azazel-San

Заметьте я не говорил, что это *(char*)&x не будет работать, или что это UB. Так как я не уверен в этом, явного вординга об этом в стандарте нету, по крайней мере пока что.

Про чтение значения через *(char*)&x, когда значение не в диапазоне char, явно сказано что UB.

@liv · 26.02.2020, 19:42

Azazel-San, так юнион по сути есть адресация байтов int-а.
Если каст инта на чар есть UB, то почему юнион разрешен?

Добавлено через 1 минуту
Хотя с юнион в целом понятно. Вопрос снимаю

Добавлено через 1 минуту
А вот с приведением к char* и получением UB не могу согласиться

@Azazel-San · 26.02.2020, 20:18

argcargv, так у нас вроде в диапазоне было? Или что вы имели ввиду под диапазоном?
liv, дело ваше. А вы понимаете, что такое UB?

@valen10 · 26.02.2020, 20:33

Сообщение от liv

А вот с приведением к char* и получением UB не могу согласиться

В [basic.types]/4 говорится, что объект типа T представлен последовательностью из N unsigned char, N=sizeof(T). Получается, что стандарт явно признает тот факт, что любой объект можно рассматривать как последовательность байтов.

О том, что указатель указывает на первый байт объекта, в стандарте не нашел, но есть пара цитат из `Programming Principles and Practice Using C++` Страуструпа.
`17.3 Memory, addresses, and pointers`

`17.4.1 Free-store allocation`

И наконец о преобразовании указателей (цитаты из `17.8 Messing with types: void* and casts` той же книги):

1. A pointer to any object type can be assigned to a void*.
2. A static_cast can be used to explicitly convert between related pointer types.

Исходя из этих двух правил, получается так:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
int x = 1;
void *pv = &x;                      // Ok.
char *pc = static_cast<char*>(pv);  // Ok.
 
// И далее *pc является первыйм байтом объекта x.
if (*pc == 1) {
    //...
}
else {
    //...
}

А *(char*)&x делает то же самое, но запись короче. Где же тут UB?

@argcargv · 26.02.2020, 20:50

Сообщение от Azazel-San

так у нас вроде в диапазоне было?

Это было ответом в том числе на

Сообщение от liv

Ага, а если значение икса будет, например, 0x0201. Что тогда даст чтение *((char*)&x)?

@Azazel-San · 26.02.2020, 20:52

Сообщение от argcargv

Это было ответом в том числе на

А я говорил, о этом примере.

@liv · 26.02.2020, 21:46

Azazel-San, да знаю я, что такое UB (undefined behavior, неопределенное поведение), знаю. Это практически означает, что нет гарантий того или иного поведения. Мне не нравится создание ситуаций, приводящих к UB, причем, на пустом месте.

Добавлено через 2 минуты
Почитаю потом ещё раз предложенный стандарт, с лупой

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Установка нескольких штампов электронной подписи в строго определенных местах файла docx ВладимирСамохин 19.07.2026 (В!) Работа с Электронной подписью - это неотъемлемая часть современного документооборота. Но что делать, если нужно поставить несколько штампов электронной подписи в строго определенных местах. . .	сукцессия 35. Научная статья о проделанной работе anaschu 19.07.2026 Написал в формате латекс и пдф	Вангую, что это не пройдёт модерацию, и на неделе я запущу свой сервер. Hrethgir 19.07.2026 Эта публикация сейчас в песочнице и ждёт приглашения. https:/ / habr. com/ ru/ sandbox/ 295048/ начало и оглавление - Как «пернатого» заставить осваивать новые горизонты опыта через масштабирование. . .	сукцессия 33. открытые вопросы от клауде anaschu 19.07.2026 "Что накопилось за эту часть А — тринадцать правок, из которых шесть пришли из ваших вопросов и каждая оказалась реальной ошибкой, а не калибровкой: односторонний симбиоз, отсутствующий листопад,. . .
32 сукцессия anaschu 19.07.2026 сукцессия 28‑мерное ядро стабилизировано Коллеги, фиксирую разбор инженерных правок и их изоморфную проекцию на экономику, меметику и половой отбор. Модель теперь не «подкручивает» сходимость —. . .	сукцессия 31: модель микоризы - это модель ещё нескольких явлений, социальных и экономических anaschu 18.07.2026 Теория «Всего»: апдейт v1. 1. 2 — 28‑мерное ядро стабилизировано Коллеги, фиксирую разбор инженерных правок и их изоморфную проекцию на экономику, меметику и половой отбор. Модель теперь не. . .	сукцессия 30. Массив проверяющих друг друга моделей anaschu 18.07.2026 Архитектура сети взаимопроверяющих моделей микоризной сукцессии (v2. 0) Развитие тензорного ОДУ-ядра и создание кросс-платформенного калибровочного полигона Уважаемые коллеги! В продолжение. . .	Грибы - это женщины, деревья - это мужчины. Анти инь янь для союза мужчины и женщины. anaschu 18.07.2026 ГЛАВНЫЙ НАУЧНО-ФИЛОСОФСКИЙ ВЫВОД: Сексуально-Репродуктивный Капитализм против Государства Моногамии Коллеги, мы вышли на финишную прямую 20-мерного ОДУ-моделирования вековой сукцессии (ветка. . .

@liv 5120 / 4574 / 855 Регистрация: 07.10.2015 Сообщений: 9,462
	26.02.2020, 18:31
	После (char)&x уже нет int, появился char*. Хотя адрес продолжает указывать на место, где был int. В этом смысле указатель по-прежнему указывает на объект int. С такой формулировкой я согласен 0

@liv 5120 / 4574 / 855 Регистрация: 07.10.2015 Сообщений: 9,462
	26.02.2020, 19:42
	Azazel-San, так юнион по сути есть адресация байтов int-а. Если каст инта на чар есть UB, то почему юнион разрешен? Добавлено через 1 минуту Хотя с юнион в целом понятно. Вопрос снимаю Добавлено через 1 минуту А вот с приведением к char* и получением UB не могу согласиться 0

@Azazel-San Mental handicap 1246 / 624 / 171 Регистрация: 24.11.2015 Сообщений: 2,429
	26.02.2020, 20:18
	argcargv, так у нас вроде в диапазоне было? Или что вы имели ввиду под диапазоном? liv, дело ваше. А вы понимаете, что такое UB? 0

@liv 5120 / 4574 / 855 Регистрация: 07.10.2015 Сообщений: 9,462
	26.02.2020, 21:46
	Azazel-San, да знаю я, что такое UB (undefined behavior, неопределенное поведение), знаю. Это практически означает, что нет гарантий того или иного поведения. Мне не нравится создание ситуаций, приводящих к UB, причем, на пустом месте. Добавлено через 2 минуты Почитаю потом ещё раз предложенный стандарт, с лупой 0