栈增长方向与大端/小端问题

最新推荐文章于 2022-08-11 20:32:46 发布

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本文探讨了栈的增长方向及如何通过代码测试这一特性。同时介绍了大端和小端表示法的区别，并提供了两种判断系统字节序的方法。此外，还提供了一段用于大端和小端整数转换的代码。

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转载地址：http://www.cnblogs.com/xkfz007/archive/2012/06/22/2558935.html

栈增长和大端/小端问题是和CPU相关的两个问题。
在内存管理中，与栈对应是堆。对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方式是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。在内存中，“堆”和“栈”共用全部的自由空间，只不过各自的起始地址和增长方向不同，它们之间并没有一个固定的界限，如果在运行时，“堆”和 “栈”增长到发生了相互覆盖时，称为“栈堆冲突”，系统肯定垮台。
在常见的x86中内存中栈的增长方向就是从高地址向低地址增长。
我们可以通过一些代码来判断栈的增长方向：

#include<stdio.h>
static int stack_dir;
static void find_stack_direction ( void)  {
     static char   *addr = NULL;    /* address of first
                                     `dummy', once known */
     char     dummy;           /* to get stack address */

     if (addr == NULL)
    {                            /* initial entry */
        addr = &dummy;

        find_stack_direction ();   /* recurse once */
    }
     else                           /* second entry */
         if (&dummy > addr)
            stack_dir = 1;             /* stack grew upward */
         else
            stack_dir = - 1;            /* stack grew downward */
}

int main( void)
{
    find_stack_direction();
     if(stack_dir== 1)
        puts( " stack grew upward ");
     else
        puts( " stack grew downward ");
     return 0;
}

find_stack_direction函数使用函数递归的方法
第一次进入，由于addr为NULL，所以将字符变量dummy的地址赋值给静态变量addr
第二次进入，由于静态变量addr已赋了值，所以进入 "Second entry."
接着，将第二次进入的dummy地址和第一次进入的dummy地址相比较
如果值为正，则堆栈向高地址增长；否则，堆栈向低地址增长

大端/小端就是Big-Endian/Little-Endian问题
大端：高位字节存在高地址上，低位字节存在低地址上
小端：低位字节存在高地址上，高位字节存在低地址上
有两种常见的方法来判断是大端还是小端
方法一：使用指针

int x=1;
if(*(char*)&x==1)
printf("little-endian\n");
else
printf("big-endian\n");

方法二：使用联合

union{
    int i;
    char c;
}x;
x.i=1;
if(x.c==1)
    printf("little-endian\n");
else
    printf("big-endian\n");

下面是一个图示：

下面的代码是实现大端和小端整数的转换：

int chgendian(int x){
    int x2=0;
    char *p=(char*)&x;
    int i=sizeof(int)-1;
    while(i>=0){
        x2|=*p<<(i*8);
        i--;
        p++;
    }
    return x2;
}