大端模式和小端模式
一、概念及详解在各种体系的计算机中通常采用的字节存储机制主要有两种: big-endian和little-endian,即大端模式和小端模式。
先回顾两个关键词,MSB和LSB:
MSB:Most Significant Bit ------- 最高有效位
LSB:Least Significant Bit ------- 最低有效位
大端模式(big-edian)
big-endian:MSB存放在最低端的地址上。
举例,双字节数0x1234以big-endian的方式存在起始地址0x00002000中:
| data |<-- address
| 0x12 |<-- 0x00002000
| 0x34 |<-- 0x00002001
在Big-Endian中,对于bit序列中的序号编排方式如下(以双字节数0x8B8A为例):
bit | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 8 9 10 11 12 13 14 15
------MSB----------------------------------LSB
val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0 0 1 0 1 0 |
+--------------------------------------------+
= 0x8 B 8 A
小端模式(little-endian)
little-endian:LSB存放在最低端的地址上。
举例,双字节数0x1234以little-endian的方式存在起始地址0x00002000中:
| data |<-- address
| 0x34 |<-- 0x00002000
| 0x12 |<-- 0x00002001
在Little-Endian中,对于bit序列中的序号编排和Big-Endian刚好相反,其方式如下(以双字节数0x8B8A为例):
bit | 15 14 13 12 11 10 9 8 | 7 6 5 4 3 2 1 0
------MSB-----------------------------------LSB
val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0 0 1 0 1 0 |
+---------------------------------------------+
= 0x8 B 8 A
二、数组在大端小端情况下的存储:
以unsigned int value = 0x12345678为例,分别看看在两种字节序下其存储情况,我们可以用unsigned char buf来表示value:
Big-Endian: 低地址存放高位,如下:
高地址
---------------
buf (0x78) -- 低位
buf (0x56)
buf (0x34)
buf (0x12) -- 高位
---------------
低地址
Little-Endian: 低地址存放低位,如下:
高地址
---------------
buf (0x12) -- 高位
buf (0x34)
buf (0x56)
buf (0x78) -- 低位
--------------
低地址
三、大端小端转换方法:
Big-Endian转换成Little-Endian如下:
#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) << 8) | \
(((uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))
四、大端小端检测方法:
如何检查处理器是big-endian还是little-endian?
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。
int checkCPUendian()
{
union
{
unsigned int a;
unsigned char b;
}c;
c.a = 1;
return (c.b == 1);
}
为什么会存在这两种不同的模式呢 程序可以自动识别大端模式和小端模式吗 大端模式和小端模式是指在存储器中多字节数据的字节序排列方式 在大端模式中,最高有效字节(Most Significant Byte,MSB)存储在最低的内存地址 正常来说,在小端模式中,最低有效字节(Least Significant Byte,LSB)存储在最低的内存地址 大端模式应用大部分是一些网络协议和文件格式要求使用大端模式,例如网络传输中的大端序列化数据 其实,一些嵌入式系统和特定的处理器架构也会采用大端模式 大多数个人计算机和服务器采用小端模式 现在有米有一种方式可以把这两种方式统一起来呢
可以通过一次读取就能检测出来是哪种模式
一些通信协议和文件格式要求使用小端模式,例如Intel x86架构的处理器 是否可以通过更改寄存器配置来更改大小端存储模式吗
这两种模式的存在不利于编程的统一
这个就看个人习惯了吧,应该没有啥特殊要求的 在实际开发中,需要根据硬件和软件的要求选择合适的字节序排列方式,以确保数据的正确解释和交换 在实际应用中,需要考虑与其他系统的数据交换、网络通信、文件格式等因素,因此要考虑大端或者是小端
在大端模式下,多字节数据的最高有效字节(MSB)存储在最低地址上,而最低有效字节(LSB)存储在最高地址上。 单片机的大端模式(Big Endian)和小端模式(Little Endian)是指数据在内存中的字节序排列方式。 大端模式:数据的高字节存储在内存的低地址处,低字节存储在高地址处。
小端模式:数据的低字节存储在内存的低地址处,高字节存储在高地址处