如何转换Big Endian以及如何翻转最高位？

Question

我正在使用TStream来读取二进制数据(感谢这篇文章:如何使用TFileStream将2D矩阵读入动态数组？).

我的下一个问题是数据是Big Endian.从我的阅读来看,Swap()方法似乎已被弃用.我如何交换下面的类型？

 16-bit two's complement binary integer
 32-bit two's complement binary integer
 64-bit two's complement binary integer
 IEEE single precision floating-point - Are IEEE affected by Big Endian?

最后,由于数据是无符号的,因此该数据集的创建者已将无符号值存储为有符号整数(不包括IEEE).他们指示只需要添加一个偏移量(2 ^ 15,2 ^ 31和2 ^ 63)来恢复无符号数据.但是,他们注意到,翻转最重要的位是最快的方法.如何有效地翻转16,32或64位整数的最高位？

因此,如果磁盘上的数据(16位)是"85 FB" - 读取数据和交换和位翻转后所需的结果将是1531.

有没有办法完成与泛型的交换和位翻转,所以它适合上面链接的通用答案？

是的,孩子们,这就是NASA,ESO和所有专业天文学家存储科学天文数据的方式.这个FITS标准被一些人认为是其扩散和灵活性中有史以来最成功的标准之一!

Answer 1

未经测试:

function Flip16(const Value: Word): Word; inline;
begin
  Result:= Value xor $8000;
end;

function Flip32(const Value: LongWord): LongWord; inline;
begin
  Result:= Value xor $80000000;
end;

function Flip64(const Value: UInt64): UInt64; inline;
begin
  Result:= Value xor $8000000000000000;
end;

function SwapBytes(Value: LongWord): Single;
type
  Bytes = packed array[0..3] of Byte;

begin
  Bytes(Result)[0]:= Bytes(Value)[3];
  Bytes(Result)[1]:= Bytes(Value)[2];
  Bytes(Result)[2]:= Bytes(Value)[1];
  Bytes(Result)[3]:= Bytes(Value)[0];
end;

更新:好吧,如果你要优化:)

function SwapBytes(Value: LongWord): Single; register; 
asm
  BSWAP  EAX
end;

再次更新:

SO中的常见做法是每个帖子一个问题 - 它通常会产生更好的答案.

1)IEEE是否受Big Endian的影响？

是的,浮点值可以是Big Endians,但这并不意味着您的浮点值是Big Endians - 请检查您的文档.

2)翻转一个最重要的位 - 已经给出了答案,但由于你可能有Big Endians,你可能只需要在最低有效字节中翻转一个最重要的位,即xor $ 80;

3)将大端转换为小端;

对于16位值使用Swap函数 - 很难理解为什么delphi帮助说该函数仅用于向后兼容; Remko注意到也可以使用XCHG asm指令;

对于32位值,您可以在Marco的评论中使用我的代码或代码;

对于64位值,您可以使用像这样的Marco代码的修改:

function Swap64(Value: UInt64): UInt64;
begin
  Result:= Swap32(LongWord(Value));
  Result:= (Result shl 32) or Swap32(LongWord(Value shr 32));
end;

4)这里可以使用泛型吗？

我不认为这是个好主意.