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 /
Доктрина интенционального знания - Доктрина для портала "Срез". Hrethgir 25.07.2026 Может найдётся кто захочет оценить доктрину. . . Написания правил участия для меня роскошь, требующая лимита времени, поэтому все сообщения не прошедшие модерацию будут видны только участникам портала,. . .	сукцессия 44. Решил подать на припринт в межународные сервисы препринтов. Но нужно одобрение от ученых anaschu 25.07.2026 Английский вариант. Пока кто то не одобрит мою личность, мне не получиться это опубликовать на препринте. Но заявку на публикацию статьи я сегодня подам.	сукцессия 43. Вторая научная статья за месяц- прайминг и гатгил anaschu 25.07.2026 две стороны одной монеты	Более приземисто - Эстафету хвоста в .cdl (деревья эстафеты в сад). Hrethgir 24.07.2026 В будущем, после написания блока инверсии обхода дерева (эстафеты хвоста), я планирую вернуться к нашему прошлому разговору о том, обладают ли знания целеполаганием. Тогда я пришел к выводу, что. . .
Вот представьте что вам дали бессмертие. kumehtar 24.07.2026 Вот представьте что вам дали бессмертие, ничего более не меняя. Вообще ничего, только бессмертие в нынешнем виде. Рады были бы? Что бы вы тут делали всё это время? Никакой пенсии. Никакого нового. . .	сукцессия 41 anaschu 24.07.2026 Численная верификация бифуркации в агентной модели лесной сукцессии: от одного параметра к ансамблю Автор: пользователь @Shumilov_AS \| Раздел: Прикладная математика / Численные методы Кратко. . .	сукцессия 40. Ансамблевая кластерная параметризаци, часть 1. anaschu 24.07.2026 Пр# Сопровождение научной статьи ИИ-ассистентом: подготовка публикации и калибровка агентно-ориентированной модели сукцессии микоризных систем Полевые заметки о двухнедельной совместной работе. . .	Теория всего 12. ВГК на планете в стратегической игре "терра" anaschu 21.07.2026 ### Главные семантические изменения и дешифровка новой физики 1. `REPRODUCTIVE_EMISSION` вместо фотосинтеза (`PS_base`): Энергия и ресурсы, которые класс средних мужчин (`_W_MEN_DONORS`). . .

@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