整型,长整型,无符号整型等 大端和小端(Big endian and Little endian)

时间:2021-11-23 03:17:26

一、大端和小端的问题

对于整型、长整型、无符号整型等数据类型,Big endian 认为第一个字节是最高位字节(按照从低地址到高地址的顺序存放数据的高位字节到低位字节);而 Little endian 则相反,它认为第一个字节是最低位字节(按照从低地址到高地址的顺序存放据的低位字节到高位字节)。

例如,假设从内存地址 0x0000 开始有以下数据:  
0x0000         0x0001       0x0002       0x0003  
0x12            0x34           0xab           0xcd 
如果我们去读取一个地址为 0x0000 的四个字节变量,若字节序为big-endian,则读出结果为0x1234abcd;若字节序为little-endian,则读出结果为0xcdab3412。

如果我们将0x1234abcd 写入到以 0x0000 开始的内存中,则Little endian 和 Big endian 模式的存放结果如下:  
地址           0x0000         0x0001        0x0002          0x0003 
big-endian   0x12           0x34            0xab            0xcd  
little-endian  0xcd           0xab            0x34            0x12

一般来说,x86 系列 CPU 都是 little-endian 的字节序,PowerPC 通常是 big-endian,网络字节顺序也是 big-endian还有的CPU 能通过跳线来设置 CPU 工作于 Little endian 还是 Big endian 模式。

对于0x12345678的存储:

小端模式:(从低字节到高字节)
地位地址 0x78 0x56 0x34 0x12 高位地址

大端模式:(从高字节到低字节)
地位地址 0x12 0x34 0x56 0x78 高位地址

二、大端小端转换方法

htonl() htons() 从主机字节顺序转换成网络字节顺序
ntohl() ntohs() 从网络字节顺序转换为主机字节顺序

Big-Endian转换成Little-Endian

#define BigtoLittle16(A) ((((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | (((uint16)(A) & 0x00ff) << 8))
#define BigtoLittle32(A) ((((uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | (((uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | \
(((uint32)(A) & 0x0000ff00) << ) | (((uint32)(A) & 0x000000ff) << ))

三、大端小端检测方法

如何检查处理器是big-endian还是little-endian?

C程序:

    int i = ;
char *p = (char *)&i;
if(*p == )
printf("Little Endian");
else
printf("Big Endian");

大小端存储问题,如果小端方式中(i占至少两个字节的长度)则i所分配的内存最小地址那个字节中就存着1,其他字节是0.大端的话则1在i的最高地址字节处存放,char是一个字节,所以强制将char型量p指向i则p指向的一定是i的最低地址,那么就可以判断p中的值是不是1来确定是不是小端。

  联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放,利用该特性就可以轻松地获得了CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写

/*return 1: little-endian, return 0: big-endian*/
int checkCPUendian()
{
union
{
unsigned int a;
unsigned char b;
}c;
c.a = ;
return (c.b == );
}

实现同样的功能,来看看Linux 操作系统中相关的源代码是怎么做的:

static union { char c[]; unsigned long mylong; } endian_test = {{ 'l', '?', '?', 'b' } };

#define ENDIANNESS ((char)endian_test.mylong)