※修正前があまりにもひどかったため、指摘事項の反映もかねて書き直しました。以前の記事にコメントくださった方すいません。

はじまり

MIDIファイルを読み込み、memcpy()でデータを変数にコピー。
しかしなぜか値が合わない。デバッガでメモリを覗くと順番が変…。
そういえばエンディアンがどうとか聞いたな…。

環境

windows11(intel core i CPUを使用)

検証コード

#include<cstdio>
#include<cstdint>


int main(void) {
	uint32_t num = 0x12345678;

	uint8_t* p_num =(uint8_t*)&num;

	printf("uint32_t*:%p 値%#x\n", &num, num);

	for (int i = 0; i < 4; i++) {
		printf("uint8_t* :%p 値%#x\n", &p_num[i], p_num[i]);
	}
}

<出力>
uint32_t*  :000000E158AFF934 値0x12345678
uint8_t[0] :000000E158AFF934 値0x78
uint8_t[1] :000000E158AFF935 値0x56
uint8_t[2] :000000E158AFF936 値0x34
uint8_t[3] :000000E158AFF937 値0x12

8bitづつ区切って下位ビットから順に置かれている。
図にするとこんな感じ。~~てっきり上位ビットから置かれているもんだと思ってた。~~

原因

MIDIファイル(ビッグエンディアン)のファイルから、複数バイトのデータを何も考えずにmemcpy()していたこと。
使用している環境はリトルエンディアンのため、意図しない値となる。(例えば、MIDIファイルから読み取った0x12,0x34というデータをuint16_t型の変数にそのままmemcpy()すると、0x3412となる。)

対策

こんな関数をつくってみた。おそらくもっと良い方法がある。

/// <summary>
/// エンディアン変換
/// </summary>
/// <typeparam name="TYPE"></typeparam>
/// <param name="data">変換する変数のポインタ(変換先の型のポインタでキャストすること)</param>
/// <returns></returns>
template<typename TYPE> _inline endian_change(TYPE* data) {
	TYPE num = 0;
	uint8_t* p_buf = (uint8_t*)data;//uint8_tに戻す
	for (int i = 0; i < sizeof(TYPE); i++) {
		num += p_buf[i] << (8 * (sizeof(TYPE) - 1 - i));
	}
	return num;
}

まとめ

メモリを細かく制御するときはエンディアンを意識しよう

~~ビッグエンディアンに統一してくれないかな~~

その変数、メモリにどう置かれているか意識してますか？

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