端序问题分析

通信协议中的数据传输、数组的存储方式、数据的强制转换等这些都会牵涉到大小端问题。

1、为什么会有大小端模式之分呢？

在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为8bit。

1个byte的存储不涉及端序，端序是字节之间，而不是bit之间。

且地址不管是对于大小端工作的CPU来说都是一样的从小到大的地址增长。

所以端序是指cpu读写内存时的高低顺序。

但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的int型。另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。

例如一个16bit的short型x，在内存中的地址为0x0010，x的值为0x1122，那么0x11为高字节，0x22为低字节。

对于大端模式，就将0x11放在低地址中，即0x0010中，0x22放在高地址中，即0x0011中。小端模式，刚好相反。

而大小端只是表示存储数据的两种顺序方式，默认内存的读写方式是从低位到高位，处理数据是低位在地址低位，还是高位在地址低位，分为小端和大端两种模式。

因为最开始制定时，没有统一的标准，因而导致了大端和小端两种模式。

同时，什么时候需要注意大端和小端模式呢？

一般是涉及到按位对数据进行处理、网络数据在不同CPU上传输的时候，考虑解析数据的顺序时候；网络上传输的数据都是以大端的形式存放的，所以拿到网络的数据，需要转换为主机字节序。这也是为了屏蔽不同主机的端序问题。

二、什么是大端和小端？

大小端的差异在于存放数据的顺序不同，跟内存本身没有关系，同一段内存，不同的CPU操作同一个数，导致数据存放顺序不同而已。所以大端写入的数据，如果是小端cpu读出，就需要进行端序swap，才能进行计算。

大端模式：是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中。

小端模式：是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中。

假如32位宽（uint32_t）的数据0x12345678，从地址0x08004000开始存放:

 

大小端转换：

开篇说了，实际应用中，大小端应用的地方很多通信协议、数据存储等。如果字节序不一致，就需要转换。
只要你理解其中原理（高低顺序），转换的方法很多，下面简单列列两个。

1.对于16位字数据

#define BigtoLittle16(A)   (( ((uint16)(A) & 0xff00) >> 8)    | \
                                       (( (uint16)(A) & 0x00ff) << 8))
2.对于32位字数据

#define BigtoLittle32(A)   ((( (uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | \
                                       (( (uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8)   | \
                                       (( (uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8)   | \
                                       (( (uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))

大小端主要由CPU 决定，但是如ARM可以选择大小端模式，准确说是由运行环境决定大小端模式。

可以通过向内存写多字节数据，然后按照内存由小到大的数据读取，判断大小端模式。

1）就CPU架构而言

小端模式：STM32 X86 
大端模式：PowerPC IBM Sun
ARM 既可以是小端也可以是大端。

Intel的80x86系列芯片是唯一还在坚持使用小端的芯片，ARM芯片默认采用小端，但可以切换为大端；而MIPS等芯片要么采用全部大端的方式储存，要么提供选项支持大端——可以在大小端之间切换。

以下为参考文章：
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