大端和小端

一、簡述

1.1大端小端區別

• 根據計算機中數據在硬件(內存/寄存器)中存儲順序(存儲方式)，可以分為大端、小端。
• 大端：低地址存儲高位數據。
• 小端：低地址存儲低位數據。

舉例：0x123456在內存中的存儲方式

- 大端模式：
低地址 -----> 高地址
0x12 | 0x34 | 0x56


- 小端模式
低地址 -----> 高地址
0x56 | 0x34 | 0x12

1.2大端小端來源

端模式（Endian）的這個詞出自JonathanSwift書寫的《格列佛游記》。這本書根據將雞蛋敲開的方法不同將所有的人分為兩類，從圓頭開始將雞蛋敲開的人被歸為BigEndian，從尖頭開始將雞蛋敲開的人被歸為LittileEndian。小人國的內戰就源於吃雞蛋時是究竟從大頭（Big-Endian）敲開還是從小頭（Little-Endian）敲開。在計算機業BigEndian和LittleEndian也幾乎引起一場戰爭。在計算機業界，Endian表示數據在存儲器中的存放順序。

• 一開始是由於不同架構的CPU處理多個字節數據的順序不一樣，比如x86的是小段模式，KEIL C51是大端模式。但是后來互聯網流行，TCP/IP協議規定為大端模式，為了跨平台通信，還專門出了網絡字節序和主機字節序之間的轉換接口（ntohs、htons、ntohl、htonl）
• 大小端模式各有優勢：小端模式強制轉換類型時不需要調整字節內容，直接截取低字節即可；大端模式由於符號位為第一個字節，很方便判斷正負。

1.3大端、小端設備

• 互聯網使用的網絡字節順序采用大端模式進行編址，而主機字節順序根據處理器的不同而不同。
• 大端模式處理器的字節序到網絡字節序不需要轉換；而小端模式處理器的字節序到網絡字節必須要進行轉換。

小端設備	大端設備
Pentuim處理器	PowerPC處理器
x86機
IBM，Motorola(PowerPC),Sun的機器
ARM、Alpha、Motorola(PowerPC)，即能工作於大端又能工作於小端，需要具體參考處理器手冊。

• 大部分用戶的操作系統（如windows, FreeBsd,Linux）是Little Endian的。少部分是Big Endian，如MAC OS 。Little Endian還是Big Endian與操作系統和芯片類型都有關系。
• Linux系統中，可以在/usr/include/中（包括子目錄）查找字符串BYTE_ORDER(或_BYTE_ORDER,__BYTE_ORDER)，確定其值。
• BYTE_ORDER中文稱為字節序。這個值一般在endian.h或machine/endian.h文件中可以找到,有時在feature.h中，不同的操作系統可能有所不同。

二、判斷大端小端

原理：

1. C/C++中short占2個字節，char占1個字節。0xFF00存入short變量。
2. 取short變量中的一個字節數據存入char變量。
3. 判斷char變量地址和short變量地址關系。
4. 如果char地址比short地址更大，說明從short變量取的數據是高地址數據。
5. 判斷char數據是0x00還是0xFF，從而判斷出當前系統是大端還是小端。

測試大端小端代碼(C++)：

#include <iostream>



using namespace std;

int main()
{

	int intData(0xFFFF0000);
	short *shortData = (short*)(&intData);

	std::cout << "intData address:\t";
	std::cout << &intData << endl;

	std::cout << "shortData address:\t";
	std::cout << shortData << endl;

	//獲取當前數據地址前一個地址數據和之后一個數據
	short *low = shortData - 1;
	short *high = shortData + 1;

	//如果之前一個數據和之后一個數據相等，則沒有辦法判斷，此時需要重新檢測
	if (*low == *high)
	{
		std::cout << "Please check again!\n";
		getchar();
		return 0;
	}

	//臨時short變量和其地址內容比較使用
	//注意不能直接用0xFFFF和short直接比較，否則有時出錯，會把0xFFFF看作int比較
	short temp = 0xFFFF;

	//當前地址的內容是高位數據
	if (*shortData == temp)
	{
		temp = 0x0000;
		//*shortData地址是高位地址
		if (*low == temp)
		{
			std::cout << "otherPartData addr:\t";
			std::cout << low << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "shortData is:\t\t";
			std::cout << hex << *shortData << endl;
			std::cout << "otherPartData is:\t";
			std::cout << hex << *low << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "Little endian!\n";
		}
		//*shortData地址是低位地址
		if (*high == temp)
		{
			std::cout << "otherPartData addr:\t";
			std::cout << high << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "shortData is:\t\t";
			std::cout << hex << *shortData << endl;
			std::cout << "otherPartData is:\t";
			std::cout << hex << *high << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "Big endian!\n";
		}
	}
	//當前地址存儲低位數據
	else
	{
		temp = 0xFFFF;
		//*shortData地址是高位地址
		if (*low == temp)
		{

			std::cout << "otherPartData addr:\t";
			std::cout << low << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "shortData is:\t\t";
			std::cout << hex << *shortData << endl;
			std::cout << "otherPartData is:\t";
			std::cout << hex << *low << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "Big endian!\n";
		}
		//*shortData地址是低位地址
		if (*high == temp)
		{
			std::cout << "otherPartData addr:\t";
			std::cout << high << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "shortData is:\t\t";
			std::cout << hex << *shortData << endl;
			std::cout << "otherPartData is:\t";
			std::cout << hex << *high << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "Little endian!\n";
		}
	}
	getchar();
	return 0;

}

Window系統運行結果：

intData address:        010FFE70
shortData address:      010FFE70
otherPartData addr:     010FFE72
====================
shortData is:           0
otherPartData is:       ffff
====================
Little endian!

三、相關參考