CPU的大小端模式

不同体系结构的CPU，数据在内存中存放的排列顺序是不一样的。

存储器中对数据的存储是以字节（Byte）为基本单位的，因此，字（Word）和半字（Half-Word）在存储器中就有两种次序，分别称为：大端模式（Big Endian）和小端模式（Little Endian）。

大端存储模式是指字或半字的最高字节（Most Significant Bit，MSB）存放在内存的最低位字节地址上，而字数据的低字节则存放在高地址中。打个比方，有一个字为0x12345678，这个字由4个字节组成，从高位到低位的次序为：0x12，0x34，0x56，0x78。如果把这个字存放在以0x00000000起始的内存中，这个字在内存中的实际存放情况如下表：

内存地址	存储的数据（Byte）
0x00000000	0x12
0x00000001	0x34
0x00000002	0x56
0x00000003	0x78
0x00000004	……

大端模式的次序就像是我们平时书写的次序，先写大数，后写小数。另外，大端存储次序还广泛运用在TCP/IP协议上，因此又称为网络字节次序。

小端存储模式是指字或半字的最低位字节（Lowest Significant Bit，LSB）存放在内存的最低位字节地址上，而字数据的高字节则存放在高地址中。还以0x12345678为例，在小端模式下存储如下表所示：

内存地址	存储的数据（Byte）
0x00000000	0x78
0x00000001	0x56
0x00000002	0x34
0x00000003	0x12
0x00000004	……

需要注意的几点是：

（1）   数据在寄存器中都是以大端模式次序存放的。

（2）   对于内存中以小端模式存放的数据。CPU存取数成时，小端和大端之间的转换是通过硬件实现的，没有数据加载/存储的开销。

 

例题1：

 

int main()

{

long long a=1;

long long b=2;

long long c=3;

printf("%d,%d,%d",a,b,c);

return 0;

}

输出结果是什么？（32位环境，cpu为小端模式，所有参数用栈传递）

 

解答：

在32和64上面, long long都是8字节，小端模式是将数据的低位字节存放在内存的低位地址上。printf("%d  %d  %d\n", a, b, c)依次将c , b, a三个long long型的数据压入栈中，然后以d%的格式输出，会依次从a的地址开始输出3个整型数据（4B）一共是12B，调用printf时参数从右至左压栈，压栈顺序是c，b，a且地址是连续存放的，小端情况下从a开始的栈去内存内容如下：

0x 01 00 00 00 00 00 00 00 

0x 02 00 00 00 00 00 00 00 

0x 03 00 00 00 00 00 00 00

所以连续输出12个字节的结果就是：1 0 2

 

知道了大小端模式的概念，但如果让我们用C语言写段代码判断一个CPU是大端模式还是小端模式应当如何做呢 ？

要用C语言简洁的实现就要用到联合体（union），简单的说union就是一种结构，在union中所有的数据成员共用一个存储空间，在同一时间只能存储其中的一个数据成员，所有的数据成员具相同的起始地址，相对于基地址的偏移量都为0；

采用union来判断，具体代码如下：

int CheckEndian(void)
{
    union check
    {
        int  Word;
        char Half;

    } Endian;

    Endian.Word=1;

    if(1 == Endian.Half)
        return Little_Endian;
    else
        return Big_Endian;
}