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大小端(Endian)的区别

大小端是指数据在内存中的存储顺序,主要有两种模式:

1. 大端模式(Big-Endian)

  • 定义:高位字节存储在低地址,低位字节存储在高地址
  • 特点
    • 符合人类阅读习惯(从左到右是高位到低位)
    • 网络传输标准(网络字节序)采用大端
    • 某些处理器如PowerPC、SPARC使用大端

2. 小端模式(Little-Endian)

  • 定义:低位字节存储在低地址,高位字节存储在高地址
  • 特点
    • 与数学计算顺序一致(从右向左是低位到高位)
    • Intel x86/x64架构使用小端
    • ARM处理器可配置大小端(通常是小端)

示例对比

对于32位整数 0x12345678(假设地址从0x1000开始):

地址大端存储小端存储
0x10000x120x78
0x10010x340x56
0x10020x560x34
0x10030x780x12

检测方法(C示例)

#include <stdio.h>int main() {unsigned int num = 0x12345678;unsigned char *p = (unsigned char *)&num;if (*p == 0x78) {printf("Little-Endian\n");} else if (*p == 0x12) {printf("Big-Endian\n");} else {printf("Unknown Endianness\n");}return 0;
}

实际应用中的问题

  1. 网络通信:必须统一使用网络字节序(大端)

    • 使用 htonl(), htons(), ntohl(), ntohs() 转换
  2. 文件格式:某些文件格式规定字节序

    • 如JPEG使用大端,BMP使用小端
  3. 跨平台数据交换:需要明确约定字节序

其他变体

  • 混合端(Middle-Endian):极少见,如PDP-11的浮点数存储方式
  • 双端(Bi-Endian):可配置大小端的处理器(如ARM)

选择考量

  • 性能:小端在数值计算时通常更高效
  • 兼容性:x86生态以小端为主
  • 标准性:网络协议强制大端

理解大小端对底层编程、网络协议开发和跨平台开发至关重要。

http://www.hengruixuexiao.com/news/41798.html

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