bit 位域大小端转换问题

计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为 8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的long型（要看具体的编译器），另外，对于位数大于 8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。例如一个16bit的short型x，在内存中的地址为0x0010，x的值为0x1122，那么0x11为高字节，0x22为低字节。对于 大端模式，就将0x11放在低地址中，即0x0010中，0x22放在高地址中，即0x0011中。小端模式，刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式，而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。----百度百科

由于不同的计算机系统可能存在不同的大小端模式，所以不同的体系系统间通信就需要进行大小端转换。任何在不同系统间的通信信息都经过网络字节（大端）序进行传输，也就是说不管本机是什么模式，都要保证发送端传输的数据转换为网络序，接受端都要把网络序的数据转换为本地序。

16bit和32bit的大小端转换很常见，一般也不会存在什么问题。但如果定义的数据结构中包含bit位域，该如何转换呢？

1）低字节都存放在低地址

2）大端模式首先为字段的高bit位分配空间，小端模式首先为字段的低bit位分配空间

3）大端模式首先存放在地址的高bit位，小端模式首先存放在地址的低bit位

一个例子

struct

{

short bit1:4

short bit2:9

short bit3:3

};

大端模式下在内存中存放的形式如下：

Bit1

Bit2(h4)

Bit2(l5)

Bit3

７　　　　　　　　　　　　　                                    ０７　                                0

图1

小端模式下在内存中存放的形式如下：

Bit2(l4)

Bit1

Bit3

Bit2(h5)

０７　　　　　　　　　　　　　　　    7                                                                                                                           ０

图2

如果我们在小端机器上，数据流按照图2的格式发送到目标端是大端的机器上，明显不能直接通过图1的结构来解码。

如果为大小端分别定义两套结构呢？定义如下：

struct

{

#ifdef __LITTLE_ENDIAN__

short bit1:4

short bit2:9

short bit3:3

#else

short bit3:3

short bit2:9

short bit1:4

#endif

};

在大端的机器上我们按照下面的格式进行解析：

Bit3

Bit2(h5)

Bit2(l4)

Bit1

７　　　　　　　　　　　　　                                   ０　７　　　　　　　　　　　　　　　                                          ０

图3

可是解码的数据还是不对，但观察一下不难发现，如果我们把小端的的数据（图2）前后两个字节颠倒，就和大端机器上的结构（图3）完全一致了。

综上所述，bit位域的大小端转换如下:

1: 在机器上定义大小端两套数据结构分别针对大小端

2：传输的bit域数据需要进行本机序->网络序->本机序的转换过程（bit域数据可以映射为对应长度的short或int类型进行转换）

struct

{

short bitData;

};

3：定义不超过一个字节的bit位域，只需要定义两套数据结构，不再需要进行本机序->网络序->本机序的转换过程

http://www.cnblogs.com/chencheng/archive/2012/06/19/2554081.html