大端(Big Endian)与小端(Little Endian)详解

大端(Big Endian)与小端(Little Endian)详解大端(Big Endian)与小端(Little Endian)简介///////////////////////////////////////////////////////1. 你从哪里来?端模式（Endian）的这个词出自Jonathan Swift书写的《格列佛游记》。

这本书根据将鸡蛋敲开的方法不同将所有的人分为两类，从圆头开始将鸡蛋敲开的人被归为Big Endian，从尖头开始将鸡蛋敲开的人被归为Littile Endian。

小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头（Big-Endian）敲开还是从小头（Little-Endian）敲开。

在计算机业Big Endian和Little Endian也几乎引起一场战争。

在计算机业界，Endian表示数据在存储器中的存放顺序。

采用大端方式进行数据存放符合人类的正常思维，而采用小端方式进行数据存放利于计算机处理。

下文举例说明在计算机中大小端模式的区别。

//////////////////////////////////////////////////////2. 读书百遍其义自见小端口诀: 高高低低-> 高字节在高地址, 低字节在低地址大端口诀: 高低低高-> 高字节在低地址, 低字节在高地址long test = 0x313233334;小端机器:低地址-->高地址00000010: 34 33 32 31 -> 4321大端机器:低地址-->高地址00000010: 31 32 33 34 -> 4321test变量存储的是的0x10这个地址,那编译器怎么知道是读四个字节呢? -> 根据变量test的类型long可知这个变量占据4个字节.那编译器怎么读出这个变量test所代表的值呢? -> 这就根据是little endian 还是big endian来读取所以, 小端, 其值为0x31323334; 大端, 其值为0x34333231htonl(test) 的情况: ->其值为: 0x34333231小端机器:00000010: 31 32 33 34 -> 1234大端机器:00000010: 34 33 32 31 -> 4321//////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////3. 拿来主义Byte Endian是指字节在内存中的组织，所以也称它为Byte Ordering，或Byte Order。

对于数据中跨越多个字节的对象，我们必须为它建立这样的约定:(1) 它的地址是多少?(2) 它的字节在内存中是如何组织的?针对第一个问题，有这样的解释:对于跨越多个字节的对象，一般它所占的字节都是连续的，它的地址等于它所占字节最低地址。

(链表可能是个例外，但链表的地址可看作链表头的地址)。

比如: int x，它的地址为0x100。

那么它占据了内存中的Ox100，0x101，0x102，0x103这四个字节（32位系统，所以int占用4个字节）。

上面只是内存字节组织的一种情况: 多字节对象在内存中的组织有一般有两种约定。

考虑一个W位的整数。

它的各位表达如下:[Xw-1，Xw-2， ... ，X1，X0],它的MSB (Most Significant Byte，最高有效字节)为[Xw-1，Xw-2， ... Xw-8];LSB (Least Significant Byte，最低有效字节)为[X7，X6，...，X0]。

其余的字节位于MSB，LSB之间。

LSB和MSB谁位于内存的最低地址，即谁代表该对象的地址?这就引出了大端(Big Endian)与小端(Little Endian)的问题。

如果LSB在MSB前面，既LSB是低地址，则该机器是小端; 反之则是大端。

DEC (Digital Equipment Corporation，现在是Compaq公司的一部分)和Intel的机器（X86平台）一般采用小端。

IBM，Motorola(Power PC)，Sun的机器一般采用大端。

当然，这不代表所有情况。

有的CPU即能工作于小端，又能工作于大端，比如ARM，Alpha，摩托罗拉的PowerPC。

具体情形参考处理器手册。

具体这类CPU是大端还是小端，应该和具体设置有关。

（如，Power PC支持little-endian字节序，但在默认配置时是big-endian 字节序）一般来说，大部分用户的操作系统（如windows, FreeBsd,Linux）是Little Endian的。

少部分，如MAC OS ,是Big Endian 的。

所以说，Little Endian还是Big Endian与操作系统和芯片类型都有关系。

因此在一个处理器系统中，有可能存在大端和小端模式同时存在的现象。

这一现象为系统的软硬件设计带来了不小的麻烦，这要求系统设计工程师，必须深入理解大端和小端模式的差别。

大端与小端模式的差别体现在一个处理器的寄存器，指令集，系统总线等各个层次中。

Linux系统中，你可以在/usr/include/中（包括子目录）查找字符串BYTE_ORDER(或_BYTE_ORDER, __BYTE_ORDER)，确定其值。

BYTE_ORDER中文称为字节序。

这个值一般在endian.h或machine/endian.h文件中可以找到,有时在feature.h中，不同的操作系统可能有所不同。

【用函数判断系统是Big Endian还是Little Endian】enum {FALSE = 0, TRUE = !FALSE};typedef short BOOL;BOOL IsBig_Endian()//如果字节序为big-endian，返回true;//反之为little-endian，返回false{unsigned short test = 0x1122;if(*( (unsigned char*) &test ) == 0x11)return TRUE;elsereturn FALSE;}//IsBig_Endian()//////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //可以做个实验在windows上下如下程序#include <stdio.h>#include <assert.h>void main( void ){short test;FILE* fp;test = 0x3132; //(31ASIIC码的’1’,32ASIIC码的’2’)if ((fp = fopen ("c:\\test.txt", "wb")) == NULL)assert(0);fwrite(&test, sizeof(short), 1, fp);fclose(fp);}然后在C盘下打开test.txt文件,可以看见内容是21,而test等于0x3132,可以明显的看出来x86的字节顺序是低位在前.如果我们把这段同样的代码放到(big-endian)的机器上执行,那么打出来的文件就是12.这在本机中使用是没有问题的.但当你把这个文件从一个big- endian机器复制到一个little-endian 机器上时就出现问题了.如上述例子,我们在big-endian的机器上创建了这个test文件,把其复制到little-endian的机器上再用fread读到一个short里面,我们得到的就不再是0x3132而是0x3231了,这样读到的数据就是错误的,所以在两个字节顺序不一样的机器上传输数据时需要特别小心字节顺序,理解了字节顺序在可以帮助我们写出移植行更高的代码.正因为有字节顺序的差别,所以在网络传输的时候定义了所有字节顺序相关的数据都使用big-endian,BSD的代码中定义了四个宏来处理:#define ntohs(n) //网络字节顺序到主机字节顺序n代表net, h代表host, s代表short#define htons(n) //主机字节顺序到网络字节顺序n代表net, h代表host, s代表short#define ntohl(n) //网络字节顺序到主机字节顺序n代表net, h代表host, s代表long#define htonl(n) //主机字节顺序到网络字节顺序n代表net, h代表host, s代表long举例说明下这其中一个宏的实现:#define sw16(x) \((short)( \(((short)(x) & (short)0x00ffU) << 8) | \(((short)(x) & (short)0xff00U) >> 8) ))这里实现的是一个交换两个字节顺序.其他几个宏类似.我们改写一下上面的程序#include <stdio.h>#include <assert.h>#define sw16(x) \((short)( \(((short)(x) & (short)0x00ffU) << 8) | \(((short)(x) & (short)0xff00U) >> 8) ))#define sw32(x) \((long)( \(((long)(x) & (long)0x000000ff) << 24) | \(((long)(x) & (long)0x0000ff00) << 8) | \(((long)(x) & (long)0x00ff0000) >> 8) | \(((long)(x) & (long)0xff000000) >> 24) ))// 因为x86下面是低位在前,需要交换一下变成网络字节顺序#define htons(x) sw16(x)#define htonl(x) sw32(x)void main( void ){short test;FILE* fp;test = htons(0x3132); //(31ASIIC码的’1’,32ASIIC码的’2’)if ((fp = fopen ("c:\\test.txt", "wb")) == NULL)assert(0);fwrite(&test, sizeof(short), 1, fp);fclose(fp);}如果在高字节在前的机器上,由于与网络字节顺序一致,所以我们什么都不干就可以了,只需要把#define htons(x) sw16(x)宏替换为#define htons(x) (x).一开始我在理解这个问题时,总在想为什么其他数据不用交换字节顺序?比如说我们write一块buffer到文件,最后终于想明白了,因为都是unsigned char 类型一个字节一个字节的写进去,这个顺序是固定的,不存在字节顺序的问题【大端(Big Endian)与小端(Little Endian)简介】Byte Endian是指字节在内存中的组织，所以也称它为Byte Ordering，或Byte Order。