操作系统的大端小端

小灰灰 2021-03-28 12:51 540阅读 0赞

# 1. 什么是大端,什么是小端: #

所谓的大端模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中；

所谓的小端模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位保存在内存的高地址中。（大部分的操作系统都是小端，而通讯协议是大端）

# 2.为什么会有大小端: #

为什么会有大小端模式之分呢？这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的long型（要看具体的编译器），另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如果将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。例如一个16bit的short型x，在内存中的地址为0x0010，x的值为0x1122，那么0x11为高字节，0x22为低字节。对于大端模式，就将0x11放在低地址中，即0x0010中，0x22放在高地址中，即0x0011中。小端模式，刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式，而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

# 3.大小端在内存中的存放方式举例: #

16bit宽的数0x1234在Little-endian模式（以及Big-endian模式）CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：

| 内存地址 | 小端模式存放内容 | 大端模式存放内容 |
| -------- | ---------------- | ---------------- |
| 0x4000   | 0x34             | 0x12             |
| 0x4001   | 0x12             | 0x34             |

32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式）CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：

| 内存地址 | 小端模式存放内容 | 大端模式存放内容 |
| -------- | ---------------- | ---------------- |
| 0x4000   | 0x78             | 0x12             |
| 0x4001   | 0x56             | 0x34             |
| 0x4002   | 0x34             | 0x56             |
| 0x4003   | 0x12             | 0x78             |

可以看出来小端模式，读取内存就可以得到相应数字，无需调整结构，而大端需要调整结构，但是大端可以最先读到正负符号，快速得知该数字是正数还是负数。

验证一下~：

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    void IsBigEndian()
    {
            int a = 0x1234;
            char b =  *(char *)&a;  //通过将int强制类型转换成char单字节，通过判断起始存储位置。即等于 取b等于a的低地址部分
            if( b == 0x12)
            {
               cout<<"big endian"<<endl;
               return;
            }
            cout<<"small endian"<<endl;
            return;
    }
    
    int main()
    {
     IsBigEndian();
    }

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