C语言大小端模式

大小端模式1
大端模式(big endian)和小端模式(little endian)
(1)最早出现在小说的词,和计算机无关
(2)后来用于计算机通信,在串行通信中,一次只能发送一个字节,这样发送一个int就有问题。
规则就是发送方和接受方必须按照同样的字节顺序来通讯,否则会出现错误,这就是通信系统中的大小端模式。
(3)现在我们讲的这个大小端模式,更多是指计算机存储系统的大小端。
因为我们存储系统是32位,但是数据仍然使用字节的方式,于是一个32位二进制在内存中存储时有两种
分布方式:
大端模式:高位在低地址
0x12345678(12在低地址)
小端模式:高位在高地址,低位在低地址
0x12345678(12在高地址)

这两种没有优劣,就是在存储和读取的时候要按照相同的模式就行了。

(4)不知道系统使用啥模式时,用代码检测。
(1)用union共用体来检测
union haha
{
int a;
char b;
}

int main()
{
union haha h1;
h1.a = 1;
printf(h1.b);//如果返回1则为小端,返回0则为大端,因为0000 0001,1在低位
}

(1)位与运算测试,不行
int a = 1;
int b = a & 0xff;
这是不行的,因为位与运算位于编译器,高于内存,其实0xff在内存中也是按大小端模式保存的.
即高字节&高字节,低字节&低字节,和二进制的存储无关,大小端是指二进制的存储
(2)移位,不行
int a,b;
a = 1;
b = a>>1;
和位与运算符一样
(3)强制类型转换
int a;
char b;
a = 1;
b = (char)a;
不可以的

为什么前面的可以,而后面可以,是因为前面用的union和指针,而后面用的C语言编译器优化后的。

通信系统中的大小端:
1.譬如要通过串口发送一个0x12345678给接收方,但因为串口本身的限制,只能以字节位单位来发送,
内容分别是0x12,0x34,0x56,0x78,接受方接受这4个字节后重组得到0x12345678
当然这些会在使用的时候会去跟别人说你是先发高字节还是低字节。

### C语言中的大小端概念 在计算机科学中,大小端指的是多字节数值在内存中的存储顺序。对于一个多字节的数据类型(如`int`),其高位字节和低位字节可以有两种不同的排列方式: - **大端模式**:最高有效位存放在最低地址处;最低有效位存放在最高地址处。 - **小端模式**:最低有效位存放在最低地址处;最高有效位存放在最高地址处。 这种差异影响着程序读取和写入数据的方式,在跨平台开发时尤其重要[^1]。 ### 判断大小端的方法 为了检测当前系统的字节序,可以通过指针操作来访问整数值的不同部分。下面是一个简单的C语言函数用于区分大小端: ```c #include <stdio.h> void check_endian() { unsigned int num = 0x12345678; char *ptr = (char*)&num; if (*ptr == 0x78) { printf("Little endian\n"); } else if (*ptr == 0x12){ printf("Big endian\n"); } } ``` 上述代码通过创建一个无符号整形变量并将其首地址强制转换成字符指针指向它自己,接着检查第一个字节的内容是否等于给定十六进制数的最后一位(即`0x78`)。如果是,则表示系统采用的是小端格式;反之则是大端格式[^3]。 ### 转换大小端的例子 当需要处理不同架构之间的兼容性问题时,可能还需要能够将一种字节序转为另一种。以下是利用位运算实现的一个简单示例: ```c uint32_t swap_endian(uint32_t value) { return ((value & 0xFF000000) >> 24) | ((value & 0x00FF0000) >> 8 ) | ((value & 0x0000FF00) << 8 ) | ((value & 0x000000FF) << 24); } ``` 此函数接收一个32位无符号整数作为参数,并返回经过交换后的结果。每一步都将原值按特定位置提取出来再移动到新的目标位置上完成整个过程[^4]。
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