大端模式和小端模式

只看该作者 · 2024-1-24 14:43

　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[4]来表示value：
　　Big-Endian: 低地址存放高位，如下：

高地址
      ---------------
      buf[3] (0x78) -- 低位
      buf[2] (0x56)
      buf[1] (0x34)
      buf[0] (0x12) -- 高位
      ---------------
      低地址

Little-Endian: 低地址存放低位，如下：

高地址
      ---------------
      buf[3] (0x12) -- 高位
      buf[2] (0x34)
      buf[1] (0x56)
      buf[0] (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);
      }