大端和小端

一、简述

1.1大端小端区别

• 根据计算机中数据在硬件(内存/寄存器)中存储顺序(存储方式)，可以分为大端、小端。
• 大端：低地址存储高位数据。
• 小端：低地址存储低位数据。

举例：0x123456在内存中的存储方式

- 大端模式：
低地址 -----> 高地址
0x12 | 0x34 | 0x56


- 小端模式
低地址 -----> 高地址
0x56 | 0x34 | 0x12

1.2大端小端来源

端模式（Endian）的这个词出自JonathanSwift书写的《格列佛游记》。这本书根据将鸡蛋敲开的方法不同将所有的人分为两类，从圆头开始将鸡蛋敲开的人被归为BigEndian，从尖头开始将鸡蛋敲开的人被归为LittileEndian。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头（Big-Endian）敲开还是从小头（Little-Endian）敲开。在计算机业BigEndian和LittleEndian也几乎引起一场战争。在计算机业界，Endian表示数据在存储器中的存放顺序。

• 一开始是由于不同架构的CPU处理多个字节数据的顺序不一样，比如x86的是小段模式，KEIL C51是大端模式。但是后来互联网流行，TCP/IP协议规定为大端模式，为了跨平台通信，还专门出了网络字节序和主机字节序之间的转换接口（ntohs、htons、ntohl、htonl）
• 大小端模式各有优势：小端模式强制转换类型时不需要调整字节内容，直接截取低字节即可；大端模式由于符号位为第一个字节，很方便判断正负。

1.3大端、小端设备

• 互联网使用的网络字节顺序采用大端模式进行编址，而主机字节顺序根据处理器的不同而不同。
• 大端模式处理器的字节序到网络字节序不需要转换；而小端模式处理器的字节序到网络字节必须要进行转换。

小端设备	大端设备
Pentuim处理器	PowerPC处理器
x86机
IBM，Motorola(PowerPC),Sun的机器
ARM、Alpha、Motorola(PowerPC)，即能工作于大端又能工作于小端，需要具体参考处理器手册。

• 大部分用户的操作系统（如windows, FreeBsd,Linux）是Little Endian的。少部分是Big Endian，如MAC OS 。Little Endian还是Big Endian与操作系统和芯片类型都有关系。
• Linux系统中，可以在/usr/include/中（包括子目录）查找字符串BYTE_ORDER(或_BYTE_ORDER,__BYTE_ORDER)，确定其值。
• BYTE_ORDER中文称为字节序。这个值一般在endian.h或machine/endian.h文件中可以找到,有时在feature.h中，不同的操作系统可能有所不同。

二、判断大端小端

原理：

1. C/C++中short占2个字节，char占1个字节。0xFF00存入short变量。
2. 取short变量中的一个字节数据存入char变量。
3. 判断char变量地址和short变量地址关系。
4. 如果char地址比short地址更大，说明从short变量取的数据是高地址数据。
5. 判断char数据是0x00还是0xFF，从而判断出当前系统是大端还是小端。

测试大端小端代码(C++)：

#include <iostream>



using namespace std;

int main()
{

	int intData(0xFFFF0000);
	short *shortData = (short*)(&intData);

	std::cout << "intData address:\t";
	std::cout << &intData << endl;

	std::cout << "shortData address:\t";
	std::cout << shortData << endl;

	//获取当前数据地址前一个地址数据和之后一个数据
	short *low = shortData - 1;
	short *high = shortData + 1;

	//如果之前一个数据和之后一个数据相等，则没有办法判断，此时需要重新检测
	if (*low == *high)
	{
		std::cout << "Please check again!\n";
		getchar();
		return 0;
	}

	//临时short变量和其地址内容比较使用
	//注意不能直接用0xFFFF和short直接比较，否则有时出错，会把0xFFFF看作int比较
	short temp = 0xFFFF;

	//当前地址的内容是高位数据
	if (*shortData == temp)
	{
		temp = 0x0000;
		//*shortData地址是高位地址
		if (*low == temp)
		{
			std::cout << "otherPartData addr:\t";
			std::cout << low << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "shortData is:\t\t";
			std::cout << hex << *shortData << endl;
			std::cout << "otherPartData is:\t";
			std::cout << hex << *low << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "Little endian!\n";
		}
		//*shortData地址是低位地址
		if (*high == temp)
		{
			std::cout << "otherPartData addr:\t";
			std::cout << high << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "shortData is:\t\t";
			std::cout << hex << *shortData << endl;
			std::cout << "otherPartData is:\t";
			std::cout << hex << *high << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "Big endian!\n";
		}
	}
	//当前地址存储低位数据
	else
	{
		temp = 0xFFFF;
		//*shortData地址是高位地址
		if (*low == temp)
		{

			std::cout << "otherPartData addr:\t";
			std::cout << low << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "shortData is:\t\t";
			std::cout << hex << *shortData << endl;
			std::cout << "otherPartData is:\t";
			std::cout << hex << *low << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "Big endian!\n";
		}
		//*shortData地址是低位地址
		if (*high == temp)
		{
			std::cout << "otherPartData addr:\t";
			std::cout << high << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "shortData is:\t\t";
			std::cout << hex << *shortData << endl;
			std::cout << "otherPartData is:\t";
			std::cout << hex << *high << endl;
			std::cout << "====================" << endl;

			std::cout << "Little endian!\n";
		}
	}
	getchar();
	return 0;

}

Window系统运行结果：

intData address:        010FFE70
shortData address:      010FFE70
otherPartData addr:     010FFE72
====================
shortData is:           0
otherPartData is:       ffff
====================
Little endian!

三、相关参考