7-14 字节序（Endianness）---PTA实验C++

一、题目描述

"内存寻址的最小单位是字节"------明白。

"每个字节有唯一的编号，称为地址"------明白。

"C++中int通常为四个字节"------了解。

"int x = 1;最低字节是1还是0？------纳尼？

事实上，这里有点小小分歧：

• 多字节数据中（例如0x12345678）：
  • 权重最大 的字节称为：MSB，Most Significant Byte。（例中0x12所在字节）
  • 权重最小 的字节称为：LSB，Least Significant Byte。（例中0x78所在字节）
• 多字节数据中，从低地址往高地址 依次存放：
  • LSB...MSB，称为小端序（LE, little-endian）
  • MSB...LSB，称为大端序（BE, big-endian）
  • 极少数CPU使用混合序（middle-endian, mixed-endian），例如0x12345678在内存中地址由低到高为34 12 78 56。
  • 有些CPU对LE、BE都支持，可以切换，称为Bi-Endianness。

扯远了，回来看几个例子，地址从左往右增大，那么：

|00 01 02 03 04 05 06 07|
+-----------------------+
|12 34 56 78 .. .. .. ..| BE, int32_t x = 0x12345678
|78 56 34 12 .. .. .. ..| LE, int32_t x = 0x12345678

|01 00 00 00 00 00 00 00| LE: int64_t x = 1
|01 00 00 00 .. .. .. ..| LE: int32_t x = 1
|01 00 .. .. .. .. .. ..| LE: int16_t x = 1
|01 .. .. .. .. .. .. ..| LE: int8_t  x = 1

|00 00 00 00 00 00 00 01| BE: int64_t x = 1
|00 00 00 01 .. .. .. ..| BE: int32_t x = 1
|00 01 .. .. .. .. .. ..| BE: int16_t x = 1
|01 .. .. .. .. .. .. ..| BE: int8_t  x = 1

• BE便于阅读（人们写数字其实是BE风格）。网络协议多为BE，所以BE又称为网络字节序（network order）。
• LE便于类型转换。CPU多用LE模式。

任务：现在知道一些系统上变量的值、从其内存中导出的字节序列，请判断系统是否为小端序。

目的：建立字节序的概念；掌握检测字节序的方法。

提示：可用乘法、除法、位运算处理。如检测当前计算环境的字节序，可以用union提取字节序列。

输入规格

• 由多组数据构成。每行一组，读取到EOF为止。
• 每组由一个十进制数值开头，之后是某种计算环境保存该数值的int32变量由低到高导出的4个字节的十六进制数值。

输出规格

• 判断该环境的字节序，小端序输出LE，如不符合小端序但符合大端序输出BE，否则输出UNKNOWN。

样例输入

67305985 01 02 03 04
67305985 04 03 02 01
67305985 03 04 01 02

样例输出

LE
BE
UNKNOWN

样例解释

• 第1组：小端序，输出LE。
• 第2组：大端序，输出BE。
• 第3组：既不是小端序、也不是大端序，输出UNKNOWN。这是个混合序的例子（mixed-endian）

二、实现思路

1、利用hex函数将输入的value值转为16进制,同时利用setw(8)<<setfill('0')将不够的位补0

2、利用stringstream流接收转为16进制的value串ss<<hex<<setw(8)<<setfill('0)<<value;

3、转为字符串数组两个两个存储

！！！测试样例中的67305985转为16进制就是04030201

三、完整C++代码实现

#include<iostream>
#include<cstdint>
#include<sstream>
#include <iomanip>
#include<string>


using namespace std;
void Endian(uint32_t value,string s[4]) {
    stringstream ss;
    ss << hex << setw(8) << setfill('0') << value;
    string hex_str = ss.str();
    string f[4];
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        f[i] = f[i] + hex_str[2 * i] + hex_str[2 * i + 1];
    }
    if (f[0] == s[0] && f[1] == s[1] && f[2] == s[2] && f[3] == s[3]) {
        cout << "BE" << endl;
    } else if(f[0] == s[3] && f[1] == s[2] && f[2] == s[1] && f[3] == s[0]) {
        cout << "LE" << endl;

    }else{
        cout<<"UNKNOWN"<<endl;
    }

}
int main(){
    uint32_t value;
   string str[4];

   while(cin>>value){
       cin>>str[0]>>str[1]>>str[2]>>str[3];
       Endian(value,str);
   }
   
return 0;
}

四、测评详情