[笔试题] 如何判断主机是大端还是小端(字节序)

判断计算机大小端模式
本文介绍了如何通过编程方式判断计算机系统的字节序(大端或小端)。利用union特性进行测试,具体展示了在C++中实现这一功能的方法。
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        今天看《linux程序设计》中关于跨平台需要注意的事项,看到了大端小端的问题。突然想起实验室一同学的笔试题,如何判断主机的大端还是小端。

        所谓大端就是指高位值在内存中放低位地址,所谓小端是指低位值在内存中放低位地址。比如0x12345678在大端机上是12345678,在小端机上是78564312,而一个主机是大端还是小端要看cpu类型以及运行在上面的操作系统。同一款cpu在不同的操作系统使用的大小端情况是不同的。当然我们通常使用的x86+windows是小端。

        测试大小端一般使用union的特性。union是一个联合体,所有变量公用一块内存,只是在不同的时候解释不同。其在内存中存储是按最长的那个变量所需要的位数来开辟内存的。

       代码如下:     

#include <iostream>
using namespace std;

union 
{
	int number;
	char s;
}test;

bool testBigEndin()
{
	test.number=0x01000002;
    return (test.s==0x01);
}

void main()
{
    if (testBigEndin())	 
		cout<<"big"<<endl;
	else 
		cout<<"small"<<endl;	
}

    其中union的实际内存长度是int,即一个字,在32位机上是32位。而char是一个byte,只会取第一个低地址字节。所以他的值可以用来判断大小端。

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判断系统是大端字节序还是小端字节序,常见的方法有以下几种: #### 联合体(Union)方法 联合体的所有成员共享同一块内存空间,利用这个特性可以判断字节序。示例代码如下: ```cpp #include <stdio.h> union { int i = 1; char c[sizeof(int)]; } num; int main(void) { if (num.c[0] == 0) printf("小端字节序\n"); else printf("大端字节序\n"); return 0; } ``` 在这个代码中,定义了一个联合体 `num`,其中包含一个 `int` 类型的成员 `i` 和一个 `char` 数组 `c`。由于联合体的成员共享内存,`i` 和 `c` 占用同一块内存。将 `i` 初始化为 1,在小端字节序中,最低字节(即 `c[0]`)会存储 1;在大端字节序中,最低字节(`c[0]`)会存储 0。通过检查 `c[0]` 的值,就可以判断系统的字节序[^1]。 #### 指针强转方法 通过将 `int` 类型变量的地址强制转换为 `char*` 类型,然后检查第一个字节的值来判断字节序。示例代码如下: ```c #include <stdio.h> int Islittlend() { int a = 0x1; char* b = (char*)&a; if (*b == 0x0) { return 0; // 大端字节序 } return 1; // 小端字节序 } int main() { printf("%d\n", Islittlend()); return 0; } ``` 在这个代码中,定义了一个 `int` 类型的变量 `a` 并初始化为 0x1。将 `a` 的地址强制转换为 `char*` 类型并赋值给 `b`,然后检查 `*b` 的值。如果 `*b` 为 0,则表示系统是大端字节序;如果 `*b` 为 1,则表示系统是小端字节序[^5]。 #### 函数封装方法 将指针强转的逻辑封装成一个函数,使代码更具可读性和可维护性。示例代码如下: ```c #include <stdio.h> int CheckSystem() { int i = 1; char* ret = (char*)&i; return *ret; } int main() { int ret = CheckSystem(); if (ret == 1) printf("小端\n"); else printf("大端\n"); return 0; } ``` 这个代码将判断字节序的逻辑封装在 `CheckSystem` 函数中,在 `main` 函数中调用该函数并根据返回值输出结果。如果返回值为 1,则表示系统是小端字节序;如果返回值为 0,则表示系统是大端字节序[^4]。
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