CSAPP第二章作业(部分)

2.58

首先要明确计算机存储数据的方式，无论在何种机器上都是按照地址由低到高进行存储，唯一的区别是小端机是先存低位，大端机先存高位。例如数据0x11223344在小端机地址从低到高存储顺序是44 33 22 11，在大端机存储顺序为11 22 33 44。

在网上看了看，普遍说int类型占的字节数可能会随计算机和编译器的不同存在差异。所以这里使用一个int类型的1作为特殊值操作，无论在那种机器存储，这个int值的所有字节当中只会有一个0x01，如果这个1被存在地址最低的一个字节则说明是小端机，否则会存在地址最高的一个字节即大端机。所以这里只需要判断地址最低的一个字节是0x01还是0x00就可以确定大小端了。

这里直接取num(1)的地址,然后强制转换为char类型的指针，再将这个指针解引用即可得到最低字节。char类型在通常情况下均为1个字节。

bool is_little_endian()
{
    int num=1;
    if( *((char*) &num)==1 )
        return 1;
    else
        return 0;
}

 

2.71

xbyte这个函数要干的就是将一个32位unsigned类型(4个字节)当中的一个字节提取出来，然后把它符号拓展成单独的一个int类型。那么拓展的3个字节要填啥呢？根据符号拓展的规则，如果这一个字节是负数，则3个字节需要填充0xFF以保证拓展后仍然为负数，如果是正数则填充0x00保证拓展后仍然为正数，这就是符号拓展。

再看题里的代码，它首先把bytenum左移3位，这可以理解为bytenum*(2^3)，然后再将word进行右移。这两步的意思就是将需要提取出来的字节右移至最低位，最后与0xFF也就是0x00 00 00 FF进行与运算，将3个高位字节全部设为0，只保留最低位字节，便达到了提取目标字节的目的。但是问题在于这里直接将3个高位字节设成0，而并不是根据字节正负来决定填充1还是0，所以这是无符号拓展并不是符号拓展，拓展出来的类型是unsigned而不是int。

在C语言当中右移>>为算术右移，也就是在右移是补0还是1取决于数的正负，也就是最高位符号位是0还是1。所以这里我们通过一次左移和一次右移实现符号拓展。首先将目标字节左移至最高位，这里通过一次减法和一次左移运算来得到需要左移的位数。左移完毕后目标字节已经位于最高位，因此这个时候直接算术右移24位即可，且右移操作会自动根据字节的正负在左边补0或1，右移结束后便得到了符号拓展的32位int

 

int xbyte(packed_t word, int bytenum)
{   
    //将目标位左移至最高位
    int k = word << ((3 - bytenum) << 3);
    //再右移24位至最低位
    return k>>24;
}