[C언어] NBO - HBO 빅 엔디언을 리틀 엔디언으로 바꾸기

📝 과제 내용

 

 

🧩 코드 구성 설명

1. BigtoLittle() : 빅 엔디언에서 리틀 엔디언으로 변환하는 함수
2. main() :
   1. 입력 파일과 출력 파일의 이름을 인수로 받는다.
   2. 입력 파일을 바이너리로 읽어 FILE 형 변수에 저장한다.
   3. 4바이트만 읽어 unint32_t 형 변수에 저장한다.
   4. BigtoLittle() 함수를 호출해 변환 해준다.
   5. 변환해준 값을 출력 파일에 "쓰기" 해준다.

 

 

🖥️ 코드 & 설명

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>


// 빅엔디언에서 리틀엔디언으로 변환하는 함수
int BigtoLittle(uint32_t buf) {
	uint32_t result;

// 비트연산을 이용해 변환
	result = (buf >> 24) | ((buf >> 8 ) & 0x0000FF00) | ((buf << 8) & 0x00FF0000) | (buf << 24);
	return result;
}


int main(int argc, char *argv[]) {

// 입력 파일, 출력 파일 모두 읽어야 하므로 인자가 제대로 받아지지 않는다면 다음을 출력
  if (argc != 3) {
    printf("Usage: %s <입력 파일> <출력 파일>\n", argv[0]);
  }

// 파일을 바이너리로 읽어 in_f 위치에 저장
FILE *in_f = fopen(argv[1], "rb");
// 일치하는 파일이 없는 경우 
if (in_f == NULL ) {
	printf("일치하는 파일이 없습니다");}  


// 4바이트 크기 바이너리를 넣어줄 변수 선언
uint32_t buffer;

// fread()함수를 이용해 파일로부터 지정한 크기 만큼 자료를 읽어들여 저장
fread(&buffer, 4, 1, in_f); // fread(읽은 데이터가 저장될 포인터, 읽을 크기, 읽을 개수, 읽을 파일)
fclose(in_f); // 파일 닫기  

// 빅엔디언에서 리틀엔디언으로 바꾸는 함수 호출
buffer = BigtoLittle(buffer); 

FILE *out_f = fopen(argv[2], "wb"); // 출력 파일 포인터 선언
fwrite(&buffer, 4, 1, out_f); // 출력 파일에 쓰기
fclose(out_f); // 파일 닫기
}

 

📌 BigtoLittle() 에 대한 알고리즘 설명 !

왼쪽에 보이는 0x12345678 이라는 데이터를 0x78563412로 바꾸어야 한다.

따라서 우리는 시프트 연산( >>, << )과 and( & ), or( | ) 연산자를 이용하여 바꿀 것이다.

 

바꾸기 위해서는 위의 이미지의 빨간색 숫자들의 위치를 옮겨주고, or 연산을 통해 하나로 합쳐 주어야 한다.

0x00000012와 0x78000000은 양끝으로 시프트 연산만 해주면 깔끔하게 옮겨지는 것을 알 수 있다.

 

하지만 0x00003400과 0x00560000의 경우 다음과 같은 문제가 발생한다.

0x00003400과 0x00560000처럼 옮겨질 숫자를 제외하고 모두 0이 되어야 하는데,

불필요한 숫자들이 채워진 것을 확인할 수 있다.

 

이는 and 연산을 통해 해결할 수 있다.

and 연산은 둘 다 1이면 1을 반환하고, 그렇지 않으면 0을 반환하는 연산자이다.

이러한 점을 이용해 다음과 같은 연산을 통해 해결할 수 있다.

빨간 숫자가 있는 자리만 모두 1로 채운 값과 연산을 해줌으로써 필요없는 숫자들을 없애준다.

따라서 구하고자한 값을 만들어냈다.

 

이렇게 구해낸 값들을 가지고 모두 or 연산을 하면 최종적으로 0x78563412의 값을 만들어 낼 수 있다.

 

 

🎞️ 출력 결과

먼저 gcc를 이용해 해당 코드를 컴파일 해주었다.

gcc BigtoLittle.c -o BigtoLittle

 

그 다음, 0x12345678 의 데이터를 가지고 있는 바이너리 파일을 만들어 주었다.

 

hexdump로 확인해보면 다음과 같이 빅 엔디언 형식으로 저장이 된 것을 볼 수 있다.

 

그렇다면 이제 작성한 코드를 실행시켜 변환을 해보자.

 

hexdump로 result.bin 파일을 확인해보면 빅 엔디언에서 리틀 엔디언으로 변환되어 저장이 된 것을 볼 수 있다.