如何判断CPU是大端还是小端

本文介绍如何通过代码判断CPU的大端或小端特性,并提供了大端与小端数值的转换方法。此外,还详细解释了大端与小端的概念及其实现原理。
一、如何判断CPU是大端还是小端?

明白大端和小端的区别,实现起来就非常简单:
#include <stdio.h>
union ut{
   short s;
   char c;
}u;
int main()
{
    if(sizeof(short) == 2){
          u.s = 0x0102;
          if(u.c == 1){
               printf("big enidan\n");
          }    
          else if(u.c == 2){
               printf("little endian.\n");
          }
          return 0;
     }
}

直接看地址吧:
#include <stdio.h>

union test{
    char a;
    short b;
};

int main(){
    test t;
   
    t.b=0x1234;
    printf("%x\n",t.a);
    printf("a addr is %x\n",(unsigned int)&t.a);
    printf("the low address is %x ,the value is %x,\nthe large address is %x ,the value is %x\n",(unsigned int)&t.b, *(char*)(unsigned int)&t.b, (unsigned int)&t.b+1, *(char*)((unsigned int)&t.b+1));
    return 0;
}

二、大端与小端相互转换
  1 #include <stdio.h>
  2 typedef unsigned int u32;
  3 typedef unsigned short u16;
  4 
  5 #define  BSWAP_16(x)\
  6     (u16)( ((((u16)(x)) & 0x00ff) << 8 ) | ((((u16)(x)) & 0xff00) >> 8 ) )
  7 
  8 #define BSWAP_32(x)\
  9     (u32)( ((((u32)(x)) & 0xff000000 ) >> 24) | ((((u32)(x)) & 0x00ff0000 ) >> 8 ) | \
 10            ((((u32)(x)) & 0x0000ff00 ) << 8 ) | ((((u32)(x)) & 0x000000ff ) << 24) )
 11 
 12 u16 bswap16(u16 x){
 13     return (x & 0x00ff) << 8 | (x & 0xff00) >> 8 ;
 14 }   
 15 
 16 u32 bswap32(u32 x){
 17     return ( x & 0xff000000 ) >>24 | ( x & 0x00ff0000 ) >>8 |
 18            ( x & 0x0000ff00 ) <<8 | ( x & 0x000000ff ) << 24 ;
 19 }          
 20            
 21 int main(void){
 22     printf("macro conversion:%#x\n",BSWAP_16(0x1234));
 23     printf("macro conversion:%#x\n", BSWAP_32(0x12345678));
 24     
 25     printf("-----------------\n");
 26                               
 27     printf("function conversion:%#x\n",bswap16(0x1234));
 28     printf("function conversion:%#x\n", bswap32(0x12345678));
 29                                     
 30     return 0;                       
 31 } 


下面是一篇从网上摘录的关于大端小端的帖子,讲得比较经典的

Big- endian 和 little-endian

Big-endian 和little-endian 是描述排列存储在计算机内存里的字节序列的术语。

Big-endian 是一种大值的一端(序列中更典型值)存在前面(在最小的存储地址)的顺序。即高位的数字存放在低地址上。

Little- endian 是一种小值的一端(序列中较不典型的值)存储在前的顺序(低地址)。即高位的数字存放在高地址上。

比如,在Big-endian 的电脑中,需要两个字节把十六位数4F52当作 4F52存在存储器中(如果4F存在存储地址1000中,比如说,52将存在1001中)。在little-endian 系统里,将被存为524F(52 存在存储地址1000中,比如说,4F将存在1001中)。
IBM的370主机,多数基于RISC计算机,和Motorola的微处理器使用big-endian方法。TCP/IP也使用big-endian方法(因此big-endian方法也叫做网络编码)。对于人来说我们的语言都是从左到右的习惯方式。这看上去似乎被认为是自然的存储字符和数字方式-你同样也希望以同样的方式出现在你面前。我们总的许多人因此也会认为big- endian是流行的存储方式(我好像比较习惯litter-endian,高位数据放在高位地址上,符合我的口味,哈哈),正如我们平时所读到的。另一个方面说,Intel处理器(CPUs)和DEC Alphas和至少一些在他们的平台的其他程序都是little-endian的。

有个关于little-endian的争议是如果你增加数字的值,你可能在左边增加数字(高位非指数函数需要更多的数字)。因此,经常需要增加两位数字并移动存储器里所有Big-endian顺序的数字,把所有数向右移。使用little-endian的存储器中不重要的字节可以存在它原来的位置,新的数可以存在它的右边的高位地址里。这就意味着有些计算机的运作可以变得简单和快速。

语言编译器比如说Java或FORTRAN必须明确他们开发的目标代码使用的是什么存储方式。有必要的话可以使用转换器可以用来转换存储顺序。(我反正不开发编译器。。。)

注意在使用big-endian和little-endian字节顺序中,一个位里面都是使用big-endian。也就是说,在存储的字节里一个位串代表的给定数没有big-endian和little-endian之分。比如说,有个十六位数4F放在一个给定的字节地质前面或者后面,在这个字节的这一位的里的顺序是:
01001111
从这一位的顺序来看有可能是 big-endian也可能是little-endian,但是CPUs和程序几乎都是设计成big-endian位序的。尽管如此在数据的交换中它有可能其中的一种顺序。 
Eric Raymond评述说Internet域名地址和e-mail地址是little-endian的。比如我们的网址用big-endian来表述是 com.whatis.www。

目前的存储器,多以byte为访问的最小单元,当一个逻辑上的整理必须分割为物理上的若干单元时就存在了先放谁后放谁的问题,于是endian的问题应运而生了。对于不同的存储方法,就有Big-endian和Little-endian 两个描述。(这两个术语来自于 Jonathan Swift 的《《格利佛游记》其中交战的两个派别无法就应该从哪一端--小端还是大端--打开一个半熟的鸡蛋达成一致。在那个时代,Swift是在讽刺英国和法国之间的持续冲突,Danny Cohen,一位网络协议的早期开创者,第一次使用这两个术语来指代字节顺序,后来这个术语被广泛接纳了。)

endian跟word或者说字长根本就没关系。假设有一数据文件里面有N多数顺序排布,如果想以Little-Endian format 读入内存某区域,那么应该怎么读?怎么排?”这样的问题是由于对于endian的实质理解的偏差,endian指的是当物理上的最小单元比逻辑上的最小单元小时,逻辑到物理的单元排布关系。这里的“有一数据文件里面有N多数顺序排布”,这个“有一数据”显然不是逻辑上的最小单元,而其中的“N多数”的一个才是逻辑最小单元,于是可应用楼主表格中的原则排列,而“N多数”之间的顺序则是由这“N多数”的宿主决定的,比如是你写的程序,这个顺序由你决定。

刚才谈到了,endian指的是当物理上的最小单元比逻辑上的最小单元小时,逻辑到物理的单元排布关系。咱们接触到的物理单元最小都是byte,在通信领域中,这里往往是bit,不过原理也是类似的。

实践可以给你更多的经验,比如在一个嵌入式系统的通信协议中,从底层射频驱动到上层的协议栈全部需要实现,那么很可能遇到多个endian的问题,底层的bit序、协议层的byte序、应用层的byte序,这些都是不同的概念。

Big-Endian 和 Little-Endian 字节排序
  字节排序                  含义
Big-Endian    一个Word中的高位的Byte放在内存中这个Word区域的低地址处。
Little-Endian  一个Word中的低位的Byte放在内存中这个Word区域的低地址处。
必须注意的是:表中一个Word的长度是16位,一个Byte的长度是8位。如果一个数超过一个Word的长度,必须先按Word分成若干部分,然后每一部分(即每个Word内部)按Big-Endian或者Little-Endian的不同操作来处理字节。
一个例子:
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      0x34        0xab
0x0002      0xab        0x34
0x0003      0xcd        0x12

除了moto的68K系列和dec的sparc是big endian外,常见的cpu都是little endian。ARM同时支持 big和little,实际应用中通常使用little endian。我手头的qcom 7207制的android手机就是小端的。
<think>我们被要求判断计算机系统是大端还是小端。根据引用[1]和[4],大端是指数据的高位字节存储在内存的低地址处,低位字节存储在高地址处;小端则相反,低位字节在低地址,高位字节在高地址。 引用[5]提供了一个C语言程示例,通过创建一个整数(例如1,其十六进制表示为0x00000001),然后检查其第一个字节(最低地址的字节)的内容来判断。如果第一个字节是1(即低位字节存储在低地址),则是小端;如果是0(即高位字节存储在低地址),则是大端。 具体步骤: 1. 定义一个整型变量,赋值为1(即0x00000001)。 2. 获取该变量的地址,并将其转换为字符指针(char*),这样我们就可以按字节访问。 3. 解引用这个字符指针,得到第一个字节(最低地址的字节)的值。 4. 如果这个值为1,说明是小端;如果是0,说明是大端。 代码示例(来自引用[5]): ```c #include <stdio.h> int main() { int a = 1; // 十六进制为0x00000001 // 取a的地址,强制类型转换成char*,然后解引用,这样只访问第一个字节 if (*(char*)&a == 1) printf("小端\n"); else printf("大端\n"); return 0; } ``` 运行此程,即可判断当前系统是大端还是小端。 注意:在大多数个人计算机(x86、x86-64架构)和移动设备(ARM架构)上都是小端。而网络传输使用大端(网络字节),因此网络编程中常用`ntohs`、`htons`等函数进行转换[^2][^4]。 如果使用其他编程语言,也可以采用类似思路。例如,在Python中,可以使用`sys.byteorder`属性,或者通过`int.to_bytes`方法检查: ```python import sys print(sys.byteorder) # 输出'little'或'big' ``` 或者: ```python num = 1 if num.to_bytes(4, 'little')[0] == 1: print("小端") else: print("大端") ``` 但注意,Python的方法依赖于系统,与C语言原理相同。 总结:通过检查多字节数据(如整数)在内存中的存储顺,可以判断系统的字节。常用方法是创建一个特定值(如1)的整数,然后检查其最低地址字节的内容[^1][^5]。 §§相关问题§§ 1. 在Java中如何判断系统是大端还是小端? 2. 为什么网络传输使用大端(网络字节)? 3. 字节对文件存储有什么影响?如何在不同字节的系统间共享文件? 4. 除了整数,浮点数在内存中是否也受字节影响?</think>### 如何判断计算机系统是大端还是小端 字节指数据在内存中的存储顺,主要分为两种模式: 1. **大端(Big-Endian)**:数据的高位字节存储在低地址处 2. **小端(Little-Endian)**:数据的低位字节存储在低地址处 #### 判断方法(C语言实现) ```c #include <stdio.h> int main() { int num = 1; // 十六进制: 0x00000001 char *p = (char*)# // 获取首字节地址 if (*p == 1) { // 检查首字节值 printf("小端(Little-Endian)\n"); } else { printf("大端(Big-Endian)\n"); } return 0; } ``` #### 原理说明 1. **创建测试值**:`int num = 1`(十六进制:0x00000001) - 大端内存布局:`00 00 00 01`(高位在前) - 小端内存布局:`01 00 00 00`(低位在前) 2. **获取首字节**: ```c char *p = (char*)# // 强制转换为char指针访问首字节 ``` 3. **判断字节值**: - 若首字节为`1` → 小端(低位字节在低地址) - 若首字节为`0` → 大端(高位字节在低地址) #### 运行结果解释 - 在x86/x64架构(Intel/AMD CPU)中:输出**小端** - 在PowerPC、SPARC等架构中:可能输出**大端** - 网络设备(路由器/交换机):通常使用**大端**(网络字节) #### 其他语言实现 **Python示例**: ```python import sys print("小端" if sys.byteorder == "little" else "大端") ``` **Java示例**: ```java System.out.println(ByteOrder.nativeOrder() == ByteOrder.LITTLE_ENDIAN ? "小端" : "大端"); ``` > **关键点**:绝大多数个人计算机(Windows/macOS/Linux on x86)都是小端,而网络设备和部分嵌入式系统常用大端[^1][^4]。字节转换函数如`ntohs()`/`htons()`正是为了解决不同系统间的数据兼容性问题[^2][^4]。
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