大端存储 & 小端存储

本文详细介绍了计算机内存中的两种数据存储模式——大端存储(Big-Endian)和小端存储(Little-Endian),以及它们在通信和socket编程中的应用。大端模式将数据高字节存放在低地址,而小端模式则相反。常见的应用实例包括C51使用大端模式,而X86、ARM和DSP采用小端模式。测试大端小端的方法包括强制类型转换和联合类型测试。

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这篇介绍一下内存中存放数据的两种模式:大端存储(或大端模式,Big-Endian) & 小端存储(或小段模式,Little-Endian),这两种存储模式在通信或者socket编程里面可能用的比较多
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大端存储(Big-Endian)

数据的高字节存储在低地址中,数据的低字节存储在高地址中
如:

int a = 1;   
// int在内存中占 4Byte; 
// a在内存中的分布为 0x1 0x0 0x0 0x0; 
// 从左到右内存地址降低,也就是高字节地址存放的是a的低字节数据

应用:C51是大端存储;socket编程中网络字节序一般是大端存储

小端存储(Little-Endian)

数据的高字节存储在高地址中,数据的低字节存储在低地址中
如:

int a = 1;   
// int在内存中占 4Byte; 
// a在内存中的分布为 0x0 0x0 0x0 0x1; 
// 从左到右内存地址降低,也就是低字节地址存放的是a的低字节数据

应用:X86结构、ARM和DSP都是小端存储

测试

进行大小端存储测试主要有两种方法,一种是通过强转,另一种是联合
强转测试


                
### 大端存储与小存储的定义及区别 大端存储(Big-Endian)和小存储(Little-Endian)是计算机中用于表示多字节数据(如整数、浮点数等)在内存中的两种不同方式[^1]。具体来说: #### 1. **大端存储(Big-Endian)** 大端存储是一种将数据的高字节存储在低地址,低字节存储在高地址的方式。换句话说,在内存中,数据的最高有效字节(Most Significant Byte, MSB)被放置在最低的内存地址上[^2]。例如,对于一个32位整数 `0x12345678`,其在大端存储下的内存布局为: ``` 地址: 0x00 0x01 0x02 0x03 值: 0x12 0x34 0x56 0x78 ``` #### 2. **小存储(Little-Endian)** 小存储则是将数据的低字节存储在低地址,高字节存储在高地址的方式。也就是说,数据的最低有效字节(Least Significant Byte, LSB)被放置在最低的内存地址上[^3]。同样以 `0x12345678` 为例,其在小存储下的内存布局为: ``` 地址: 0x00 0x01 0x02 0x03 值: 0x78 0x56 0x34 0x12 ``` #### 3. **两者的区别** - **字节顺序**:大端存储按照从高到低的字节顺序排列,而小存储则相反,按照从低到高的字节顺序排列。 - **硬件实现**:大端存储通常出现在网络协议栈和某些嵌入式系统中,如 Motorola 和 SPARC 架构处理器;小存储则广泛应用于 x86 和 x86_64 架构的处理器[^4]。 - **可读性**:对于人类阅读十六进制数据时,大端存储更直观,因为其顺序与书写习惯一致。然而,小存储在处理低位优先的计算时可能更高效。 #### 示例代码 以下是一个简单的 Python 程序,展示如何判断当前系统的字节序并演示两种存储方式的区别: ```python import sys # 判断当前系统的字节序 print(f"系统字节序: {'大' if sys.byteorder == 'big' else '小'}") # 示例数据 data = 0x12345678 # 小存储 little_endian_bytes = data.to_bytes(4, byteorder='little') print(f"小存储: {list(little_endian_bytes)}") # 大端存储 big_endian_bytes = data.to_bytes(4, byteorder='big') print(f"大端存储: {list(big_endian_bytes)}") ``` 运行上述代码后,可以观察到不同字节序下数据的内存表示差异。
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