大端模式和小端模式的理解

1、前言

大端模式（Big-Endian），是指数据的高字节存储在内存的低地址中，而数据的低字节存储在内存的高地址中，这样的存储模式有点类似把数据当作字符串顺序处理，地址从小向大增加，而数据从高位到低位存放，通常和我们的阅读习惯一致。

小端模式（Little-Endian），是指数据的高字节存储在内存的高地址中，而数据的低字节存储在内存的低地址中，这样的存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来。

为什么会有大端模式和小端模式之分呢？这是由于在计算机系统中，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，但是在编程语言中，除了8bit的char数据类型以外，还有16bit的short数据类型，32bit的int数据类型等，需要看具体的编译器，另外，对于位数大于8位的处理器，例如，16bit或者32bit宽度的处理器，由于寄存器的宽度大于1个字节，那么必然存在着如何将多个字节安排的问题，因此就有了大端模式和小端模式存储的区分。

 

2、实例

简单分析一些实例，例如，数据0x12345678在内存中的存储形式：

首先是大端模式存储，数据的高字节存储在内存的低地址端，数据的低字节存储在内存的高地址端，存储方式如下：

低地址--------------->高地址
0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78

而小端模式存储，则是数据的高字节存储在内存的高地址端，数据的低字节存储在内存的低地址端，存储方式如下所示：

低地址--------------->高地址
0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12

接下来，看看一个具体的例子，32bit宽度的数据0x12345678在大端模式和小端模式下，在内存中的存储形式，假设该数据从内存地址0x4000开始存储，如下：

内存地址	大端模式存储	小端模式存储
0x4000	0x12	0x78
0x4001	0x34	0x56
0x4002	0x56	0x34
0x4003	0x78	0x12

大端模式和小端模式存储，并没有谁优谁劣的说法，各自的优势便是对方的劣势，在小端模式下，强制转换数据不需要调整字节的内容，1、2、4字节的存储方式一样，大端模式下，符号位的判定固定为第一个字节，容易判断正负，一般操作系统为小端模式，而通讯协议为大端模式，对于ARM处理器，可以工作在小端模式，也可以工作在大端模式。

 

3、机器字节序判断

对于机器字节序的判断，可以通过编写一个简单的测试程序进行判断，如下：

#include <stdio.h>

unsigned char IsBigEndian(void)
{
    int a = 0x12345678;
    char b = *(char *)&a; /* 取出低地址保存的数据 */

    if (b == 0x12)
        return 1;
    else
        return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    unsigned char flag = IsBigEndian();

    if (flag)
        printf("Big-Endian\n");
    else
        printf("Little-Endian\n");
    
    return 0;
}

还有更多的判断方式判断，可以自行了解。

 

4、小结

本文简单总结了大端模式和小端模式这两种数据存储方式的理解。