大小端

当一个数据在内存中占多个字节时，才会考虑大小端。内存地址是以字节为单位的，如果一个数据只占一个字节，比如char型的字符，那这个字节的内存中就保存字符对应的ascii码值。如果int型的整数占四个字节，那这四个字节分别保存这个整数的哪些部分呢，这就涉及到大小端了。（此外一个int数组中各个元素的地址是递增四个字节的，不要和每个元素内部怎么占用这四个字节的混淆。）

所谓的大端模式(Big-endian)，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，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理:地址由小向大增加，而数据从高位往低位放;
所谓的小端模式(Little-endian)，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，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低，和我们的逻辑方法一致。

为什么会有大小端模式之分呢?这是因为在计算机系统中，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。但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的long型(要看具体的编译器)，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。我们常用的X86结构是小端模式，而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以随时在程序中(在ARM Cortex 系列使用REV、REV16、REVSH指令 )进行大小端的切换。

在几乎所有的机器上，多字节对象都被存储为连续的字节序列。
例如在C语言中，一个类型为int的变量x地址为0x100，那么其对应地址表达式&x的值为0x100。且x的四个字节将被存储在存储器的0x100, 0x101, 0x102, 0x103位置。

大端字节序：在内存中，低地址存放数据的高位，高地址存放数据的低位
小端字节序：在内存中，低地址存放数据的低位，高地址存放数据的高位

假设变量x类型为int，位于地址0x100处，它的十六进制为0x01234567，地址范围为0x100~0x103字节，其内部排列顺序依赖于机器的类型。
大端法从首位开始是：0x100: 01, 0x101: 23, 0x102: 45, 0x103: 67
小端法从首位开始是：0x100: 67, 0x101: 45, 0x102: 23, 0x103: 01
------------------------大端小端测试
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int data = 0x12345678;
int i;
for(i=0; i<4; i++)
{
//注意这里要把int型的指针强转成char型，要不int*+1地址会加4.
printf("%#x ----->%p\n",*((char *)&data + i),(char *)&data + i);
}
return 0;
}
-------------------------运行结果可以看出我的测试机是小端：
0x78 ----->0x7fff9a2bbb68
0x56 ----->0x7fff9a2bbb69
0x34 ----->0x7fff9a2bbb6a
0x12 ----->0x7fff9a2bbb6b

bool LittleEndian()
{
int d = 0x12345678;
char* p = (char)&d;
return (*p == 0x78);
}

网络字节序
由于不同的系统会有不同的模式，为了统一，规定在网络传输中使用大端模式，这就是网络字节序。现在看看下面这四个函数的作用

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);//32位的主机字节序转换到网络字节序
uint16_t htons(uint16_t hostshort);//16位的主机字节序转换到网络字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);//32位的网络字节序转换到主机字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);//16位的网络字节序转换到主机字节序
拿htonl和ntohl来分析，htonl函数的内部实现原理是这样，先判断主机是什么模式存储，如果是大端模式，就跟网络字节序一致，直接返回参数即可，如果是小端模式，则把形参转换成大端模式存储在一个临时参数内，再把临时参数返回；而ntohl函数的实现原理也是一样的过程，但是要注意它的参数，参数是网络字节序，就是大端模式存储，而不管你传入实参的过程是如果存储的，因此当判断主机是大端模式的时候，会直接返回，因为该函数默认会认为形参是网络字节序，把它当大端模式来看，如果判断主机是小端模式，就会将实参做转换，转换的过程并不复杂，就是逆序存储各个字节的数据，所以结果就被转换。

说到这里，可以看出一个规律来，就是如果主机与网络字节序不一致（也就是小端模式），这四个函数的返回值与传递进去的实参值的字节排序肯定是逆序的，所以返回值绝对不等于实参值，例如htonl(1)的结果肯定不是1，而如果主机与网络字节序一致（也就是大端模式），则这四个函数根本就没有做转换操作，而是直接返回实参值，这样他们的返回结果就肯定与实参值相同，即htonl(1)的结果是1。

这样，我们就得到了一个非常简便的判断系统是什么模式的方法，就是直接利用这四个函数来判断，如

if (1 != htonl(1)) {
//小端模式，作相应处理
} else {
//大端模式，作相应处理
}
或者直接用一个判断if(1 != htonl(1))，只有主机字节序与网络字节序不一致时，才调用那些函数去转换，否则不需要处理，这样可以减少多余的函数调用。

再来考虑这个问题：
网络上的数据流是字节流，比如一个int整数，在进行网络传输的时候，当接收端收到第一个字节的时候，它是将这个字节作为高位还是低位来处理呢？
在网络应用中，字节序是一个必须被考虑的因素，因为不同机器类型可能采用不同标准的字节序，所以均按照网络标准转化，网络传输一般采用大端序，也被称之为网络字节序，或网络序，IP协议中定义大端序为网络字节序。

高位在前说明“字节序”是’大端’。
就是各个字节上的各个bit代表的数据的数位是从高到低。
以普通数字举例，
123，代表一百二十三，就是高位在前的大端数
如果它代表是三百二十一，就是高位在尾的小端数
8个字节，第1个字节代表的是数据的最高8个bit，即第56到63位。
第2个字节代表第48-55bit，…第8个字节代表第0-7位；

大端机和小端机
　　不同的CPU有不同的字节序类型，这些字节序是指整数在内存中保存的顺序。
　　最常见的有两种：
　　　　1． Little-endian：将低序字节存储在起始地址（低位编址）
　　　　2． Big-endian：将高序字节存储在起始地址（高位编址）

小端机 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

大端机 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

例子：在内存中双字0x01020304(DWORD)的存储方式。
　　　　内存地址 4000 4001 4002 4003
　　　　LE 04 03 02 01
　　　　BE 01 02 03 04
　　注：每个地址存1个字节，每个字有4个字节。2位16进制数是1个字节（0xFF=11111111）。

例子：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系列的CPU都是little-endian的字节序。