大端（高位在低地址）--小端（低位在低地址）

最新推荐文章于 2024-12-02 21:57:57 发布

转载最新推荐文章于 2024-12-02 21:57:57 发布 · 2.8k 阅读

网络编程专栏收录该内容

2 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了计算机中的大端和小端存储机制，包括基本概念、数组存储方式、转换方法及检测手段，并通过实例展示了不同字节序下数据的存储区别。

一、概念及详解

　　在各种体系的计算机中通常采用的字节存储机制主要有两种： big-endian和little-endian，即大端模式和小端模式。

　　先回顾两个关键词，MSB和LSB：

　　MSB:MoST Significant Bit ------- 最高有效位
LSB:Least Significant Bit ------- 最低有效位

　　大端模式（big-edian）

　　big-endian：MSB存放在最低端的地址上。

　　举例，双字节数0x1234以big-endian的方式存在起始地址0x00002000中：

| data |<-- address
| 0x12 |<-- 0x00002000
| 0x34 |<-- 0x00002001

　　在Big-Endian中，对于bit序列中的序号编排方式如下（以双字节数0x8B8A为例）：

bit | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 8 9 10 11 12 13 14 15
        ------MSB----------------------------------LSB
        val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0 0 1 0 1 0 |
        +--------------------------------------------+
        = 0x8 B 8 A

　　小端模式(little-endian)

　　little-endian：LSB存放在最低端的地址上。

　　举例，双字节数0x1234以little-endian的方式存在起始地址0x00002000中：

| data |<-- address
| 0x34 |<-- 0x00002000
| 0x12 |<-- 0x00002001

　　在Little-Endian中，对于bit序列中的序号编排和Big-Endian刚好相反，其方式如下（以双字节数0x8B8A为例）：

bit | 15 14 13 12 11 10 9 8 | 7 6 5 4 3 2 1 0
        ------MSB-----------------------------------LSB
        val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0 0 1 0 1 0 |
        +---------------------------------------------+
        = 0x8 B 8 A

　　二、数组在大端小端情况下的存储：

　　以unsigned int value = 0x12345678为例，分别看看在两种字节序下其存储情况，我们可以用unsigned char buf[4]来表示value：
　　Big-Endian: 低地址存放高位，如下：

        高地址
        ---------------
        buf[3] (0x78) -- 低位
        buf[2] (0x56)
        buf[1] (0x34)
        buf[0] (0x12) -- 高位
        ---------------
        低地址

Little-Endian: 低地址存放低位，如下：

高地址
        ---------------
        buf[3] (0x12) -- 高位
        buf[2] (0x34)
        buf[1] (0x56)
        buf[0] (0x78) -- 低位
        --------------
        低地址

　　三、大端小端转换方法：

　　Big-Endian转换成Little-Endian如下：

#define BigtoLittle16(A)                 ((((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | \
                                                                   (((uint16)(A) & 0x00ff) << 8))
        #define BigtoLittle32(A)                 ((((uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | \
                                                                   (((uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | \
                                                                   (((uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8) | \
                                                                   (((uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))

　　四、大端小端检测方法：

　　如何检查处理器是big-endian还是little-endian?

　　联合体uniON的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放，利用该特性就可以轻松地获得了CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写。

int checkCPUendian()
        {
                union
                {
                        unsigned int a;
                        unsigned char b;
                }c;
                c.a = 1;
                return (c.b == 1);
        }
        /*return 1 : little-endian, return 0:big-endian*/

=======================================================================================================================

端模式（Endian）的这个词出自Jonathan Swift书写的《格列佛游记》。这本书根据将鸡蛋敲开的方法不同将所有的人分为两类，从圆头开始将鸡蛋敲开的人被归为Big Endian，从尖头开始将鸡蛋敲开的人被归为Littile Endian（这句话最为形象）。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头（Big-Endian）敲开还是从小头（Little-Endian）敲开。在计算机业Big Endian和Little Endian也几乎引起一场战争。在计算机业界，Endian表示数据在存储器中的存放顺序。下文举例说明在计算机中大小端模式的区别。

如果将一个32位的整数0x12345678存放到一个整型变量（int）中，这个整型变量采用大端或者小端模式在内存中的存储由下表所示。为简单起见，本文使用OP0表示一个32位数据的最高字节MSB（Most Significant Byte），使用OP3表示一个32位数据最低字节LSB（Least Significant Byte）。

地址偏移	大端模式	小端模式
0x00	12（OP0）	78（OP3）
0x01	34（OP1）	56（OP2）
0x02	56（OP2）	34（OP1）
0x03	78（OP3）	12（OP0）

小端：较高的有效字节存放在较高的的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址。
大端：较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址。
如果将一个16位的整数0x1234存放到一个短整型变量（short）中。这个短整型变量在内存中的存储在大小端模式由下表所示。

地址偏移	大端模式	小端模式
0x00	12（OP0）	34（OP1）
0x01	34（OP1）	12（OP0）

由上表所知，采用大小模式对数据进行存放的主要区别在于在存放的字节顺序，大端方式将高位存放在低地址，小端方式将高位存放在高地址。采用大端方式进行数据存放符合人类的正常思维，而采用小端方式进行数据存放利于计算机处理。到目前为止，采用大端或者小端进行数据存放，其孰优孰劣也没有定论。

有的处理器系统采用了小端方式进行数据存放，如Intel的奔腾。有的处理器系统采用了大端方式进行数据存放，如IBM半导体和Freescale的PowerPC处理器。不仅对于处理器，一些外设的设计中也存在着使用大端或者小端进行数据存放的选择。

因此在一个处理器系统中，有可能存在大端和小端模式同时存在的现象。这一现象为系统的软硬件设计带来了不小的麻烦，这要求系统设计工程师，必须深入理解大端和小端模式的差别。大端与小端模式的差别体现在一个处理器的寄存器，指令集，系统总线等各个层次中。

【用函数判断系统是Big Endian还是Little Endian】

//如果字节序为big-endian，返回true;
//反之为 little-endian，返回false

bool IsBig_Endian()
{
    unsigned short test = 0x1234;
    if(*( (unsigned char*) &test ) == 0x12)
       return TRUE;
   else
       return FALSE;

}//IsBig_Endian()