大端模式、小端模式

一、什么是字节序

字节序，就是字节的顺序，即大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序。

在跨平台以及网络程序中字节序应被考虑。

字节序分为两类：Big-Endian和Little-Endian，

引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下：

a) Little-Endian就是低位字节放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

b) Big-Endian 就是高位字节放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

c) 网络字节序：TCP/IP各层协议将字节序定义为Big-Endian

1.1 什么是高/低地址端

有关于内存空间布局情况的说明，大致如下图：

----------------------- 最低内存地址 0x00000000

----------------------- 最高内存地址 0xf f f f f f f f

由图可以看出，内存分布中，

栈（由高地址向低地址存放）

堆（由低地址向高地址存放）

1.2 什么是高/低字节

低位字节为最低有效位，高位字节为最高有效位。

在十进制中靠左边的是高位，靠右边的是低位，在其他进制也是如此。

拿0x12345678来说，从高位到低位的字节依次是0x12、0x34、0x56和0x78。

以unsigned int value = 0x12345678为例，

用unsigned char buf[4]来表示value：

Big-Endian: 低地址存放高位，大端

栈底（高地址）
---------------
buf[3] (0x78) -- 低位

buf[2] (0x56)

buf[1] (0x34)

buf[0] (0x12) -- 高位
---------------
栈顶（低地址）

Little-Endian: 低地址存放低位，小端

栈底（高地址）
---------------

buf[3] (0x12) -- 高位

buf[2] (0x34)

buf[1] (0x56)

buf[0] (0x78) -- 低位
--------------
栈顶（低地址）

二、Big-Endian和Little-Endian优缺点

Big-Endian优点
首先提取高位字节，可以由看看在偏移位置为0的字节来确定这个数字是正数还是负数。不必知道这个数值有多长，或者你也不必通过一些字节来看这个数值是否含有符号位。这个数值是以它们被打印出来的顺序存放的，所以从二进制到十进制的函数特别有效。因而，对于不同要求的机器，在设计存取方式时就会不同。

Little-Endian优点
提取一个，两个，四个或者更长字节数据的汇编指令以与其他所有格式相同的方式进行：首先在偏移地址为0的地方提取最低位的字节，因为地址偏移和字节数是一对一的关系，多重精度的数学函数就相对地容易写了。

三、请写一个C函数，判断CPU是大端模式还是小端模式？

若处理器是Big_endian的，则返回0；若是Little_endian的，则返回1。

#include<stdio.h>

int checkCPU()
{
    union
    {
        int a;
        char b;
    }c;
    c.a = 1;
    return (c.b == 1);
}

int main()
{
    printf("%d\n", checkCPU());
    return 0;
}

我的电脑打印结果 : 小端模式

记住正常的一串数字左边是高字节右边是低字节

举例，一个16进制数是 0x11 22 33，其存放的位置是

地址0x3000 中存放11

地址0x3001 中存放22

地址0x3002 中存放33

连起来就写成地址0x3000-0x3002中存放了数据0x112233

这种存放和表示方式，正好符合大端。

代码

#include<iostream>

using namesoace std;

bool checkCPU()     // 如果是大端模式，返回真  
{  
    short int test = 0x1234;  
  
    if( *((char *)&test) == 0x12)   // 低地址存放高字节数据  
        return true;  
    else  
        return false;  
}  
  
int main()  
{  
    if( !checkCPU())  
        cout<<"Little endian"<<endl;  
    else  
        cout<<"Big endian"<<endl;  
  
    return 0;  
}

或者

#include<iostream>

using namespace std;

int main()
{
	short int a = 0x1234;
	char *p = (char*)&a;
	if (*p == 0x34)
	{
		cout << "Little endian" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "Big endian" << endl;
	}
	return 0;
}

或者

#include<iostream>

using namespace std;

int main()
{
	short int a = 0x1234;
	char x0, x1;
	x0 = ((char*)&a)[0];
	x1 = ((char*)&a)[1];

	if (x0 == 0x34)
	{
		cout << "Little endian" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "Big endian" << endl;
	}
}

大小端模式的转换

#include<stdio.h>

int swap(int n)
{
    n = (((n & 0xff000000) >> 24) 
        | ((n & 0x00ff0000) >> 8) 
        | ((n & 0x0000ff00) << 8) 
        | ((n & 0x000000ff) << 24));

	return n;
}

int main()
{
	int m = 0x12345678;
	printf("0x%x\n", m);
	printf("0x%x\n", swap(m));

	return 0;
}

参考链接：https://blog.csdn.net/free377096858/article/details/90513968

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