计算机中的大端模式和小端模式解析


    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 Signifit Bit ------- 最高有效位  

    LSB:Least Signifant 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);

    }

    /*return 1 : little-endian, return 0:big-endian*/