什么是大小端模式?
来源:百度百科及https://www.cnblogs.com/Alandre/p/4878841.html
一、什么是大小端模式?
大端模式(Big-Endian),是指数据的高字节保存在内存的低地址中,而数据的低字节保存在内存的高地址中。
小端模式(Little-Endian),是指数据的高字节保存在内存的高地址中,而数据的低字节保存在内存的低地址中。
二、名字由来
在乔纳森·斯威夫特的著名讽刺小说《格列夫游记》中,小人国内部分裂成Big-endian和Little-endian两派,区别在于一派要求从鸡蛋的大头把鸡蛋打破,另一派要求从鸡蛋的小头把鸡蛋打破。斯威夫特借以讽刺英国的政党之争,在计算机工业中指数据储存顺序的分歧。
三、简易区分
下面以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
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 |
四、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何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处理器还可以随时在程序中(在ARM Cortex 系列使用REV、REV16、REVSH指令 )进行大小端的切换。
五、判断处理器是大端模式还是小端模式?
1、因特尔i3-3110M处理器
/*******************************************************************************************************
** 判断大小端
********************************************************************************************************/
#include <stdio.h>
// 主函数
int main(void)
{
int a = 0x12345678;
char *cp = (char*)&a;
if (*cp == 0x78)
{
printf("little endian\n"); //运行结果
}
else
{
printf("big endian\n");
}
return 0;
}
运行结果为:
2、STM32F407
#include "stm32f4xx.h"
int main(void)
{
int u = 367328153; // 原始数据15 E4 FB 99
int* k = &u;
return 0;
}
编译连接然后下载到开发板上,然后启动调试,通过监视窗口可以看到u的地址,然后在内存窗口可以看到字节序是反序的,所以说明STM32F407是小端的。据某些资料说ARM内核是可以设置大小端的,但是STM32是外设自动进入了小端,似乎是无法调整的。
3、89C52
最后来一个大端的例子。手头上没有51的开发板,所以用的是软件仿真。
#include <reg52.h>
int main()
{
int longbit = sizeof(long);
long u = 367328153; // 原始数据15 E4 FB 99
long* k = &u;
return 0;
}
结果:
六、应用场景
1、不同端模式的处理器进行数据传递时必须要考虑端模式的不同。
2、在网络上传输数据时,由于数据传输的两端对应不同的硬件平台,采用的存储字节顺序可能不一致。所以在TCP/IP协议规定了在网络上必须采用网络字节顺序,也就是大端模式。对于char型数据只占一个字节,无所谓大端和小端。而对于非char类型数据,必须在数据发送到网络上之前将其转换成大端模式。接收网络数据时按符合接受主机的环境接收。
七、现阶段状况
目前Intel的80x86系列芯片是唯一还在坚持使用小端的芯片,ARM芯片默认采用小端,但可以切换为大端;而MIPS等芯片要么采用全部大端的方式储存,要么提供选项支持大端——可以在大小端之间切换。
另外,对于大小端的处理也和编译器的实现有关,在C语言中,默认是小端(但在一些对于单片机的实现中却是基于大端,比如Keil 51C),Java是平台无关的,默认是大端。在网络上传输数据普遍采用的都是大端。
转发、点在看就是对小编最大的支持!
猜你喜欢