什么是大端(Big Endian)?什么是小端?为何需要这样设计?

本文探讨了数据在计算机内存中的存储方式与在网络中的传输顺序,解释了大端与小端的概念及其在网络通信中的转换过程。

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存储的单元是字节,网络传输的单元也是字节。大小端是针对字节流中某个字节内存储的顺序而制造的一个概念。
比如:
在内存中存储是酱紫的:0x01 0x02 0x03 0x04(X86是4字节),从高字节开始存放(大端)。
然后它向网络发送数据是从左到右发结果字节流就变成了0x04 0x03 0x02 0x01 (0x01是最先发送出去的,看起来网络字节流就变成了小端,小字节在前)
然后接收端接收到的字节流是:然后收到网络数据的顺序就变成了0x01 0x02 0x03 0x04(重新变成了大端)。

### 小端存储与大端存储的概念 在计算机体系结构中,小端存储(Little-endian)和大端存储(Big-endian)是指多字节数据类型在内存中的存储方式。对于一个多字节的数据项,其各个字节可以按照不同的顺序存放在连续的多个地址上。 #### 大端模式 采用大端模式时,最高有效位(Most Significant Byte, MSB)被放置于最低地址处;而最低有效位(Least Significant Byte, LSB)则位于较高地址位置[^2]。例如,一个32位整数值`0x12345678`按大端序保存会依次占据四个字节单元,具体如下: | 地址 | 内容 | | --- | ---- | | 0 | 0x12| | 1 | 0x34| | 2 | 0x56| | 3 | 0x78| #### 小端模式 相反地,在小端模式下,LSB会被安排到较低地址的位置,MSB处于较高的地址空间里。同样的例子`0x12345678`如果遵循小端规则,则表现为: | 地址 | 内容 | | --- | ---- | | 0 | 0x78| | 1 | 0x56| | 2 | 0x34| | 3 | 0x12| 这种差异不仅限于整型变量,也适用于其他类型的复合对象,比如指针或者结构体成员等复杂情况下的布局形式。 为了检测当前系统的字节序特性,可以通过编写简单的程序来实现这一目的。下面给出了一种基于C语言的方法用于区分大小端系统[^3]: ```c #include <stdio.h> int main() { unsigned int num = 0x12345678; char *ptr = (char*)&num; if (*ptr == 0x78) printf("This is a little endian system.\n"); else printf("This is a big endian system.\n"); return 0; } ``` 上述代码片段通过访问整形变量的第一个字节内容来进行判断——如果是`0x78`说明该机器使用的是小端表示法;反之则是大端制式。
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