字节顺序:大端法与小端法

一、什么是大端法、小端法

假设变量 x 的类型为 int,位于地址 0x100 处,它的 16 进制值为 0x01234567,地址范围 0x100 ~ 0x103 的字节顺序依赖于机器的类型:

在这里插入图片描述大端法,就是按照地址从低到高的顺序,先存储数据高位,再存储数据低位;
小端法,就是按照地址从低到高的顺序,先存储数据低位,再存储数据高位;

小端法的存入顺序与我们平时对数字的书写顺序恰好相反。

目前,Intel 兼容机、Android、IOS 普遍都采用小端法存储数据。

二、实验验证

我们按照从低到高的地址顺序,打印出一个 int 变量在内存中的各个字节(Golang 语言):

func showBytes(start *byte, length int) {
	for i := 0; i < length; i++ {
		fmt.Printf("%02x ", *(*byte)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(start)) + uintptr(i))))
	}
}

func main() {
	var a int = 1
	showBytes((*byte)(unsafe.Pointer(&a)), int(unsafe.Sizeof(a)))
}

输出结果为:

01 00 00 00 00 00 00 00

不难看出,一个 int 占用了 8 个字节,而且是低位字节存在前面,正是采用的小端法

### 大端小端的区别及实例 大端(Big-Endian)小端(Little-Endian)是两种不同的字节序存储方式,主要用于描述多字节数据在计算机内存中的存储顺序。大端将高字节存放在低地址处,而小端则将低字节存放在低地址处[^1]。 #### 区别 - **大端**:数据的高位字节存储在内存的低地址中,低位字节存储在高地址中。这种方式符合人类阅读的习惯,例如十进制数从左到右依次表示高位到低位。 - **小端**:数据的低位字节存储在内存的低地址中,高位字节存储在高地址中。这种方式在计算时效率较高,因为处理器通常先处理低位字节。 以一个32位整数 `0x12345678` 为例,其在不同字节序下的存储情况如下: | 内存地址 | 小端模式 | 大端模式 | |----------|-------------|-------------| | 0x4000 | 0x78 | 0x12 | | 0x4001 | 0x56 | 0x34 | | 0x4002 | 0x34 | 0x56 | | 0x4003 | 0x12 | 0x78 | 上述表格展示了同一数据在两种字节序下的存储差异[^3]。 #### 实例代码 以下是一个简单的 Python 示例,用于演示如何判断当前系统的字节序,并进行大小端转换: ```python import sys # 判断当前系统字节序 def check_endian(): if sys.byteorder == "little": return "Little-Endian" else: return "Big-Endian" # 大小端转换示例 def endian_conversion(value): # 假设 value 是一个 32 位整数 return int.from_bytes(value.to_bytes(4, byteorder='big'), byteorder='little') # 示例值 value = 0x12345678 print(f"当前系统字节序: {check_endian()}") # 输出当前系统字节序 converted_value = endian_conversion(value) print(f"原始值: {hex(value)}, 转换后值: {hex(converted_value)}") ``` 上述代码首先通过 `sys.byteorder` 判断当前系统的字节序,然后使用 `int.from_bytes` `to_bytes` 方实现大小端之间的转换[^2]。 ### 网络通信中的应用 在网络通信中,由于不同平台可能采用不同的字节序,为了确保数据的一致性,网络字节序统一为大端序。因此,在发送数据前需要将数据转换为大端格式,接收方则需将接收到的数据转换为本地格式再解析[^4]。
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