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程序员面试系列——大小端

程序员文章站 2022-03-07 14:33:18
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大小端是哪里来的概念

大端、小端是“字节顺序”里面的概念。字节顺序可以分为大端序、小端序、混合序。

什么是字节顺序

“字节顺序”简称为“字节序”。

在计算机系统中,存储对象一般是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节。
对于单字节对象,存放方法和传输方式一般相同。
对于多字节对象,情况就不同了。我们必须建立两个规则:

  • 这个对象的地址是什么
  • 在存储器中如何排列这些字节

这个对象的地址是什么

在几乎所有机器上,多字节对象都被存储为连续的字节序列,对象的地址为所使用字节中最小的地址。

例如在C语言中,一个类型为int的变量x地址为0x100.
对于32位硬件平台,int类型的变量占4个字节,那么这4个字节将被存储在存储器的0x100, 0x101, 0x102, 0x103位置。

在存储器中如何排列这些字节

关于字节的排列,一般有两种规则:小端法(little endian)与大端法(big endian)。

首先介绍两个概念。

  • 最高有效字节(the Most Significant Byte):指多字节序列中具有最大权重的字节。
  • 最低有效字节(the Least Significant Byte):指多字节序列中具有最小权重的字节。

比如0x123456,最高有效字节是0x12,最低有效字节是0x56.

弄清楚了以上概念,我们就可以讨论大小端了。

小端(最符合人类思维的字节序 )

规则:顺着地址增加的方向,按照从最低有效字节到最高有效字节的顺序存储。

程序员面试系列——大小端
记忆口诀:高址高字节
为什么说是最符合人类思维的字节序?因为从逻辑的角度来说,高有效位在高地址处,低有效位在低地址处,想起来很自然。

大端(最直观的字节序)

规则:顺着地址增加的方向,按照从最高有效字节到最低有效字节的顺序存储。
程序员面试系列——大小端
记忆口诀:高址低字节
为什么说是最直观字节序?假设存储地址从左到右依次增加,请把这个对象读出来,将你读的内容,从左到右填充内到存即可。

举例

假设要把对象0x87654321存储到地址0x1000处,大小端的区别如下图所示:
程序员面试系列——大小端

用C语言编程判断大小端

解法一

int is_little_endian(void)  
{  
    int a = 0x12345678;   
    char b =  *(char *)&a;  
    if( b == 0x78)
    {  
        return 1; //小端
    }  
    else  
    {  
        return 0; //大端
    }  
}  

解法二

int is_little_endian(void)
{  
    union temp  
    {  
        int a;  
        char b;  
    }temp;  //联合体所有成员共享存储空间  

    temp.a = 0x12345678;  

    if( temp.b == 0x78 )
    {  
        return 1; //小端
    }  
    else  
    {  
        return 0; //大端
    }  
}  

【参考资料】
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AD%97%E8%8A%82%E5%BA%8F
http://blog.csdn.net/fuxingwe/article/details/8736262