Conversione Big-Endian/Little-Endian
Big-Endian e Little-Endian sono due differenti modalità per memorizzare dati di dimensione superiore al semplice byte.
La differenza tra i due sistemi è data dall'ordine, con il quale i byte costituenti il dato vengono memorizzati:
- Big-Endian è il tipo di memorizzazione che inizia (da sinistra verso destra) dal byte più significativo (che è quello posto a sinistra) e termina con il byte meno significativo;
- Little-Endian è il tipo di memorizzazione che inizia (da destra verso sinistra) dal byte meno significativo (che è quello posto a destra) e termina con il byte più significativo. Quindi in sostanza nel sistema Little-Endian l'ordine dei byte nell'indirizzo di memoria è invertito ripetto al sistema Big-Endian.
Se ad esempio abbiamo il valore decimale 1234567, la memorizzazione nella seguente forma esadecimale:
12 D6 87
è di tipo Big-Endian.
Invece la memorizzazione di quello stesso numero nella forma:
87 D6 12
è, invece, di tipo Little-Endian.
In taluni casi particolari, pertanto, possiamo riscontrare che alcuni valori vengono scritti per la memorizzazione in modalità Little-Endian, e che, pertanto, per comprenderne il reale significato/valore, devono essere convertiti in forma Big-Endian. Possiamo, per converso, avere valori che, memorizzati inizialmente nel formato esadecimale della forma Big-Endian, debbano essere convertiti in forma Little-Endian, affinché altri pogrammi possano comprendere il loro reale significato e restituire quindi il vero valore.
Indice
Conversione Big-Endian/Little-Endian e viceversa di un valore a 16bit
La formula astratta per ottenere la conversione Big-Endian/Little-Endian e viceversa di un valore a 16bit (= 2 byte, ossia di tipo Short) può essere la seguente (anche se le modalità sono molteplici per ottenere la conversione):
((valore >> 8) & 0x00FF) | ((valore << 8) & 0xFF00)
che in Gambas potremo tradurre, utilizzando uno dei seguenti metodi:
- funzioni di scorrimento dei bit a destra ed a sinistra;
- esplicite operazioni matematiche;
- Uso dell'operatore OR combinato con operazione di scorrimento dei bit a sinistra.
Uso delle funzioni di scorrimento dei bit a destra ed a sinistra
Questa modalità è in sintassi così espressa:
Hex((Shr(valore, 8) And &FF) Or (Shl(valore, 8) And &FF00&), 4) As String
V'è da sottolineare che il il valore &FF00& necessita assolutamente alla fine del carattere &, poiché, se non lo si ponesse, avremmo come risultato un valore in esadecimale di 3 byte ! [ Nota 1 ]
Uso di esplicite operazioni matematiche
Se si vorranno utilizzare esplicite operazioni matematiche anziché funzioni Gambas, si potrà adoperare la seguente formula:
Hex(((valore \ CInt(2 ^ 8)) And &FF) Or ((valore * CInt(2 ^ 8)) And &FF00&), 4) As String
oppure
Hex(((valore \ CInt(2 ^ 8)) And &FF) Or CShort(((valore * CInt(2 ^ 8)) And &FF00)), 4) As String
Uso dell'operatore OR con operazione di scorrimento dei bit a sinistra
Mostriamo un esempio pratico con l'operatore OR combinato con operazione di scorrimento dei bit a sinistra, in cui convertiremo il valore esadecimale 0x2301 di tipo Short da Little-Endian a Big-Endian:
Public Sub Main() Dim valore, s1, s2, v As Short valore = &2301 s1 = Shr(valore, 8) s2 = valore And 255 v = s1 v = v Or Shl(s2, 8) Print Hex(v, 4), v End
Questo algoritmo è valido anche per la conversione contraria: da Big-Endian a Little-Endian.
Conversione Big-Endian/Little-Endian e viceversa di un valore a 32bit
La formula astratta per ottenere la conversione Big-Endian/Little-Endian di un valore a 32bit (= 4 byte, ossia di tipo Integer) può essere la seguente:
((valore >> 24) & 0xff) | ((valore << 8) & 0xff0000) | ((valore >> 8) & 0xff00) | ((valore << 24) & 0xff000000)
che in Gambas potremo tradurre, utilizzando uno dei seguenti metodi:
- funzioni di scorrimento dei bit a destra ed a sinistra;
- esplicite operazioni matematiche;
- Uso dell'operatore OR combinato con operazione di scorrimento dei bit a sinistra.
Uso delle funzioni di scorrimento dei bit a destra ed a sinistra
Questa modalità è in sintassi così espressa:
Hex((Shr(valore, 24) And &FF) Or (Shl(valore, 8) And &FF0000) Or (Shr(valore, 8) And &FF00&) Or (Shl(valore, 24) And &FF000000), 8) As String
Uso di esplicite operazioni matematiche
Se si vorranno utilizzare esplicite operazioni matematiche anziché funzioni Gambas, si potrà adoperare la seguente formula:
Hex(((valore \ CInt(2 ^ 24)) And &FF) Or ((valore * CInt(2 ^ 8)) And &FF0000) Or ((valore \ CInt(2 ^ 8)) And &FF00&) Or ((valore * CInt(2 ^ 24)) And &FF000000), 8)
oppure quest'altra:
Hex(((valore \ CInt(2 ^ 24)) And &FF) Or ((valore * CInt(2 ^ 8)) And &FF0000) Or CShort(((valore \ CInt(2 ^ 8)) And &FF00)) Or ((valore * CInt(2 ^ 24)) And &FF000000), 8)
Uso dell'operatore OR con operazione di scorrimento dei bit a sinistra
Mostriamo un esempio pratico con l'operatore OR combinato con operazione di scorrimento dei bit a sinistra, in cui convertiremo il valore esadecimale 0x67452301 da Little-Endian a Big-Endian:
Public Sub Main() Dim valore, i1, i2, i3, i4, v As Integer valore = &67452301 i1 = Shr(valore, 24) i2 = Shl(valore, 16) And 255 i3 = Shr(valore, 8) And 255 i4 = valore And 255 v = i1 v = v Or Shl(i2, 8) v = v Or Shl(i3, 16) v = v Or Shl(i4, 24) Print Hex(v, 8), v End
Questo algoritmo è valido anche per la conversione contraria: da Big-Endian a Little-Endian.
Rotazione dei byte mediante le funzioni ntohl( ) e ntohs( )
Mediante le funzioni esterne ntohl( ) e ntohs( ), dichiarate nel file header "/usr/include/netinet/in.h", è possibile ottenere la rotazione dei byte rispettivamente di un valore di tipo Intero (32 bit) e di uno valore di tipo Intero Corto (16 bit).
Mostriamo un semplice esempio:
Library "libc:6" ' uint32_t ntohl (uint32_t __netlong) ' Converts the unsigned integer netlong from network byte order to host byte order. Private Extern ntohl(__netlong As Integer) As Integer ' uint16_t ntohs (uint16_t __netshort) ' Converts the unsigned short integer netshort from network byte order to host byte order. Private Extern ntohs(__netshort As Short) As Short Public Sub Main() Dim i As Integer Dim c As Short i = ntohl(&01020304) Print Hex(i, 8) c = ntohs(&0908) Print Hex(c, 4) End
Note
[1] Interpellato al riguardo Benoît Minisini ha così spiegato il problema e suggerito la soluzione:
« Because of weird Visual Basic compatibility, &FF00 is sign-extended, i.e. &FF00 = &FFFFFF00
To prevent automatic sign-extension, write &FF00& (with an extra '&' at the end).
Otherwise, I don't know where your data comes from, but Swap$() does endianness conversion provided that each integer is stored inside a string. »
