big_endian and little_endian 及 网络字节序 主机字节序

 

简而言之：
Big endian machine: It thinks the first byte it reads is the biggest.
Little endian machine: It thinks the first byte it reads is the littlest.
举个例子，从内存地址0x0000开始有以下数据
 0x0000     0x12
 0x0001     0x34
 0x0002     0xab
 0x0003     0xcd
如果我们去读取一个地址为0x0000的四个字节变量，若字节序为big-endian，则读出
结果为0x1234abcd；若字节序位little-endian，则读出结果为0xcdab3412.
如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中，则结果为
                big-endian     little-endian
0x0000     0x12              0xcd
0x0001     0x23              0xab
0x0002     0xab              0x34
0x0003     0xcd              0x12
x86系列CPU都是little-endian的字节序.

x86CPU上按低地址->高地址顺序打印INT类型数字如下：
1 ----     (0x) 01 00 00 00
2 ----     (0x) 02 00 00 00
4 ----     (0x) 04 00 00 00
8 ----     (0x) 08 00 00 00
16 ----   (0x) 10 00 00 00
32 ----   (0x) 20 00 00 00
64 ----   (0x) 40 00 00 00
128 ---- (0x) 80 00 00 00

总结

LE little-endian
最符合人的思维的字节序
地址低位存储值的低位
地址高位存储值的高位
怎么讲是最符合人的思维的字节序，是因为从人的第一观感来说
低位值小，就应该放在内存地址小的地方，也即内存地址低位
反之，高位值就应该放在内存地址大的地方，也即内存地址高位

BE big-endian
最直观的字节序
地址低位存储值的高位
地址高位存储值的低位
为什么说直观，不要考虑对应关系
只需要把内存地址从左到右按照由低到高的顺序写出
把值按照通常的高位到低位的顺序写出
两者对照，一个字节一个字节的填充进去

网络字节序

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式，它与具体的CPU类型、操作系统等无关，从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式。

为了进行转换 bsd socket提供了转换的函数 有下面四个
htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序
htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序
ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序
ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序

在使用little endian的系统中 这些函数会把字节序进行转换
在使用big endian类型的系统中 这些函数会定义成空宏

同样 在网络程序开发时 或是跨平台开发时 也应该注意保证只用一种字节序 不然两方的解释不一样就会产生bug.

注：
1、网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)
2、不同的CPU上运行不同的操作系统，字节序也是不同的，参见下表。
处理器    操作系统    字节排序
Alpha    全部    Little endian
HP-PA    NT    Little endian
HP-PA    UNIX    Big endian
Intelx86    全部    Little endian <-----x86系统是小端字节序系统
Motorola680x()    全部    Big endian
MIPS    NT    Little endian
MIPS    UNIX    Big endian
PowerPC    NT    Little endian
PowerPC    非NT    Big endian  <-----PPC系统是大端字节序系统
RS/6000    UNIX    Big endian
SPARC    UNIX    Big endian
IXP1200 ARM核心    全部    Little endian