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c++ - 如何编写 constexpr 交换函数来更改整数的字节顺序？

coder 2023-06-01 原文

如何编写一个 constexpr 函数来交换整数的字节顺序，而不依赖于编译器扩展，你能举例说明如何做到这一点吗？

最佳答案

是的，这很容易；这是一个递归(C++11 兼容)实现(仅限无符号整数类型):

#include <climits>
#include <cstdint>
#include <type_traits>

template<class T>
constexpr typename std::enable_if<std::is_unsigned<T>::value, T>::type
bswap(T i, T j = 0u, std::size_t n = 0u) {
  return n == sizeof(T) ? j :
    bswap<T>(i >> CHAR_BIT, (j << CHAR_BIT) | (i & (T)(unsigned char)(-1)), n + 1);
}

Example.

这里我使用 j 作为累加器，使用 n 作为循环计数器(索引字节)。

如果您有一个支持 C++17 fold expressions 的编译器，则可以编写一些扩展为您手动编写的内容的内容:

template<class T, std::size_t... N>
constexpr T bswap_impl(T i, std::index_sequence<N...>) {
  return ((((i >> (N * CHAR_BIT)) & (T)(unsigned char)(-1)) <<
           ((sizeof(T) - 1 - N) * CHAR_BIT)) | ...);
}; //                                        ^~~~~ fold expression
template<class T, class U = typename std::make_unsigned<T>::type>
constexpr U bswap(T i) {
  return bswap_impl<U>(i, std::make_index_sequence<sizeof(T)>{});
}

这种形式的优势在于，因为它不使用循环或递归，所以几乎可以保证您获得最佳的汇编输出 - 在 x86-64 上，clang 甚至可以达到 work out to use the bswap instruction。

关于c++ - 如何编写 constexpr 交换函数来更改整数的字节顺序？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/36936584/

数来ampbswap0Astatic_assert3Ec++c++14endiannessconstexprc++17

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