談到字節序的問題,必然牽涉到兩大CPU派系——Motorola的PowerPC系列CPU和Intel的x86系列CPU。PowerPC系列采用big-endian(大端序、大字節序、高字節序)方式存儲數據,而x86系列則采用little-endian(小端序、小字節序、低字節序)方式存儲數據。
何為大端序和小端序?
大端序:字數據的高字節存儲在低地址中。
小端序:字數據的低字節存儲在低地址中。
其實這兩個概念不難理解,但是比較容易記混。由於大端序和小端序都是從存儲器的低地址開始向高地址存儲數據,不同的是一個字數據中先存高字節還是先存低字節。可以記住這樣一個口訣:“高大低小”。“高”是指高字節,“大”是指大端序,“低”是指低字節,“小”是指小端序,“高大低小”也即先存高字節為大端序,先存低字節為小端序。
舉個常見的例子。
位寬為32bit的CPU,要存儲的字數據為0x1234abcd,起始地址為0x4000。
大端序:
地址 | 0x4000 | 0x4001 | 0x4002 | 0x4003 |
內容 | 0x12 | 0x34 | 0xab | 0xcd |
小端序:
地址 | 0x4000 | 0x4001 | 0x4002 | 0x4003 |
內容 | 0xcd | 0xab | 0x34 | 0x12 |
以上是字節域中,比較容易理解。
下面說一下在位域中。
先看一個例子。
1 typedef struct tagExp 2 { 3 WORD bit4:4; 4 WORD bit3:3; 5 WORD bit2:2; 6 WORD bit7:7; 7 } Example; 8 9 union 10 { 11 Example tExp; 12 WORD result; 13 } Test; 14 15 Test.tExp.bit4 = 10; 16 Test.tExp.bit3 = 5; 17 Test.tExp.bit2 = 1; 18 Test.tExp.bit7 = 8;
Test.Result輸出是多少呢?
答案是,在Intel CPU上得到的結果為0x10da,在MPC8560 CPU得到的結果為0xaa88。
下面來分析一下。
在Intel CPU中,采用的是little-endian,從存儲器的低字節開始存儲,在一個字節中,從低位開始存儲,低bit位存儲在低bit地址。也即
(圖中,yellow-bit4,green-bit3,blue-bit2,white-bit7)
在MCP8560 CPU中,采用的是big-endian,同樣從存儲器的低字節開始存儲,而在一個字節中,是從高位開始存儲,高bit位存儲在高bit地址。也即
(圖中,yellow-bit4,green-bit3,blue-bit2,white-bit7)
位域比字節域更深層了一步,是從bit的角度解釋了大端序和小端序。
綜合起來,就是兩句話。
高大低小:先存高字節為大端序,先存低字節為小端序。
高高低低:大端序先把高bit位存儲在高位地址,小端序先把低bit位存儲在低位地址。
最后附加一個常用的C程序來判斷是大端序還是小端序。
1 bool checkCPU() 2 { 3 union 4 { 5 int a ; 6 char b ; 7 } c; 8 9 c.a = 1 ; 10 11 return(c.b == 1) 12 }