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嵌入式编程:平台大小端存储差异解决办法(三)

2020.10.05
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

对比结构体成员的值,uint16_t类型和uint32_t类型的成员值都相反:

wx_article_20181230202733_7AB1Sf.jpg

可见在强制转换的过程中,如果忽略了大小端问题,那么转换的结果将会和预期的不一致,要么导致程序处理异常而跑飞,要么导致内存溢出而系统崩了!

数据收发

数据收发,如果以嵌入式外设串行接口进行通信,收发大多是逐字节进行的,这里如果需要传输一个uint16_t或者uint32_t类型的数据,也都是被逐字节发出,此时就存在大小端的先后问题了。

这一点与上个问题的数据包解析和组包其实是个逆过程,也就是把特定结构的数据,强制转换为逐字节的数据流,从而在接口上逐字节被处理或者发出去。

构造一个结构体,对结构体各个成员进行赋值,然后将结构体对象传给接口发出去,看看大小端平台里的区别,Debug过程截图如下:

wx_article_20181230202733_Cpy2OV.jpg

用一个uint8_t类型的指针p3指向了结构体的首地址,也就是第一个成员的地址,p3 = &tmp_stru.val_u8;该语句把结构体的地址赋给了p3,紧接着调用传输接口时,接口的参数要求是uint8_t类型的指针,此时可以把p3作为参数传入处理接口trans_port()。

继续调试跟踪传输接口内部取到的数据流情况:

wx_article_20181230202734_hX5wsv.jpg

wx_article_20181230202734_h2nBQu.jpg

观察indata_tmp数组,依次被填入的数据是0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,…可见uint16_t和uint32_t类型的数据被“拆分”时,高字节先被处理,例如0x2030的数据先处理0x20再处理0x30,再比如0x40506070的数据先处理0x40,最后处理0x50!这就是大端模式!

同样的代码,拿到小端模式的ARM平台里运行,结果就完全不一样了:

wx_article_20181230202734_bj645U.jpg

wx_article_20181230202734_3pzqNL.jpg

在ARM的小端平台上,处理uint16_t和uint32_t类型的数据时,是反着来的!

综合以上验证,可以深刻理解和记忆嵌入式平台开发时的大小端差异问题。平台的大小端差异,不仅是数据存储需要考虑,而且在读取、使用和传递时,也需要多加留意,以免不必要的Bug产生。


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