大小端

前言

大小端（Endianness）是计算机系统表示多字节数据的一种方式，它决定了多字节数据的存储顺序。在计算机系统中，多字节数据（如32位或64位的整数）的存储方式有两种：大端（Big-endian）和小端（Little-endian）。

• 为什么要区分大小端？

  不同的处理器和操作系统可能采用不同的端序，所以在进行数据交换时（比如网络通信或读取文件），需要知道数据的端序，以确保正确解析数据。

1、大端（Big-endian）

在大端模式下，数据的最高有效字节（即最左边的那一位）会被存储在内存中的最低地址处，而最低有效字节则会被存储在最高地址处。

例如

使用16进制数0x12345678为例，大端模式下的存储方式如下：

地址从低到高：12 34 56 78

2、小端（Little-endian）

在小端模式下，数据的最低有效字节会被存储在内存中的最低地址处，而最高有效字节则会被存储在最高地址处。

示例

同样以0x12345678为例，小端模式下的存储方式如下：

地址从低到高：78 56 34 12

3、例子说明

假设我们有一个32位的无符号整数0x12345678，并且我们想将其存储在内存中。

大端存储

在大端系统中，这个数会被存储为：

内存地址：
0x0000: 12
0x0001: 34
0x0002: 56
0x0003: 78

小端存储

而在小端系统中，同样的数会被存储为：

内存地址：
0x0000: 78
0x0001: 56
0x0002: 34
0x0003: 12

4、使用C语言来实现判断大小端

大多数编程语言都提供了检测和处理端序的API。在C语言中，可以使用htonl、htons、ntohl和ntohs等函数来进行主机字节序和网络字节序的转换。

#include <stdio.h>
int main() {
    unsigned int testValue = 0x1;
    char *testPtr = (char*)&testValue;
    if (*testPtr == 0x1) {
        printf("小端模式\n");
    } else {
        printf("大端模式\n");
    }
    return 0;
}

1. 定义测试值：定义一个无符号整数testValue并初始化为0x1。

2. 获取指针：将testValue的地址转换为字符指针testPtr。这样做的目的是为了能够访问这个整数的第一个字节。

3. 检查第一个字节：通过解引用testPtr来检查存储在最低地址处的字节值。

   • 如果系统是小端模式，那么最低有效字节（0x1）会被存储在最低地址处，因此*testPtr的值会是0x1。
   • 如果系统是大端模式，那么最高有效字节会被存储在最低地址处，而最低有效字节会被存储在最高地址处，因此*testPtr的值不会是0x1。

5、通俗了解大小端

大端

正如我们眼见看到一样，在这里以12345678，在大端中就是12345678和我们看到的一致。

大端就像我们眼睛看到其排列方式是 0x12 34 56 78

小端

小端就返回来在我们看到的是12345678但是在小端中的排列方式是反过来，那么这样就变成了78 56 34 12。

大端就像我们眼睛看到其排列方式是 0x78 56 34 12

总结

本章主要介绍了大小端在内存中排列方式，直观的展示了大小端的格式和区别。