内存对齐问题之大小端对齐问题
郝东东写
所谓的大小端问题，也就是字节序。处理器（CPU）对内存数据操作有两种模式：读和写。这样，处理器在读写一个多字节内存的时候，高字节是在内存的高地址还是低地址就是一个问题，不同的大小端模式可能有不同的结果。
当处理器读写指令针对数据不一致的时候就涉及到大小端问题，例如：将0x7654321放入内存里，然后在内存首地址用单字节读取命令，这就涉及到处理器是大端还是小端。对于小端处理器，写内存的时候会将内存的低地址处放入数据源的低字节，在内存的高地址处放入数据源的高字节；大端模式则刚好相反。这个可以参照下面这个例子：
1 Char c1,c2,c3,c4; 2 3 Unsigned char *p; 4 5 Unsigned long a=0x76543210; 6 7 P=(unsigned char *)&a; 8 9 C1=*p; 10 11 C2=*(p+1); 12 13 C3=*(p+2); 14 15 C4=*(P+3);
这样的话，可以输出这四个值，在小端处理器运行的时候：c1=0x10;c2=0x32;c3=0x54;c4=0x76;这是由于在储存a的时候，需要4个连续的字节，小端模式最低的字节将被放置在内存的最低位。0x10被放置在第一个字节。同理大端模式则相反。C4=0x10;
下面介绍几种方法，可以直接判断我们的电脑是什么模式储存数据：第一种方案：利用联合体。程序如下：
1 #include<stdio.h> 2 3 #include<stdlib.h> 4 5 int cpu_return() 6 7 { 8 9 union perk 10 11 { 12 13 int a; 14 15 char b; 16 17 }c; 18 19 c.a==1; 20 21 return(c.b==1); 22 23 } 24 25 26 27 int main() 28 29 { 30 31 printf("%d\n",cpu_return()); 32 33 }
返回0则是小端模式，1是大端模式。
第二种方案：构造共用体，用长整型来访问，依次输出每个字节，程序如下：
1 #include<stdio.h> 2 3 #include<stdlib.h> 4 5 typedef struct byte_4 6 7 { 8 9 unsigned char byte0; 10 11 unsigned char byte1; 12 13 unsigned char byte2; 14 15 unsigned char byte3; 16 17 }byte4; 18 19 typedef union data32 20 21 { 22 23 unsigned long data; 24 25 byte4 databyte; 26 27 }data_32; 28 29 int main(void) 30 31 { 32 33 data_32 a; 34 35 a.data=0x11223344; 36 37 printf("databyte(0,1,2,3):(%x,%x,%x,%x)\n",a.databyte.byte0,a.databyte.byte1,a.databyte.byte2,a.databyte.byte3); 38 39 return 0; 40 41 }
小端输出为：databyte(0,1,2,3):(44,33,22,11)
大端输出为：databyte(0,1,2,3):(11,22,33,44)
第三种方案：直接看最低位储存的值来判断：
1 #include<stdio.h> 2 3 #include<stdlib.h> 4 5 int testcpu() 6 7 { 8 9 unsigned int x=1; 10 11 if(1==*(unsigned char *)&x) 12 13 printf("Little Endian\n"); 14 15 else 16 17 printf("Big Endian\n"); 18 19 return(1==*(unsigned char *)&x); 20 21 } 22 23 int main() 24 25 { 26 27 printf("CPU:%d\n",testcpu()); 28 29 return 0; 30 31 }
小端返回1，大端返回0；
最后，linux中网络编程中要特别注意大小端问题，因为网络字节序和本机字节序通常是需要转换的，比如判断一个udp报文是否为dhcp报文，需要将报文中的udp端口进行字节序转换，通常调用ntohs去转换后才可以判断和赋值。