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1、、大端模式和小端模式的起源关于大端小端名词的由来，有一个有趣的故事，来自于 Jonathan Swift的格利佛游记：Lilliput和Blefuscu这两个强国在过去的36 个月中一直在苦战。战争的原因：大家都知道，吃鸡蛋的时候，原始的 方法是打破鸡蛋较大的一端，可以那时的皇帝的祖父由于小时侯吃鸡蛋 按这种方法把手指弄破了，因此他的父亲，就下令，命令所有的子民吃 鸡蛋的时候，必须先打破鸡蛋较小的一端，违令者重罚。然后老百姓对 此法令极为反感，期间发生了多次叛乱，其中一个皇帝因此送命，另一 个丢了王位，产生叛乱的原因就是另一个国家Blefuscu的国王大臣煽 动起来的，叛乱平息后，就逃到这个帝
2、国避难。据估计，先后几次有 11000 余人情愿死也不肯去打破鸡蛋较小的端吃鸡蛋。这个其实讽刺当 时英国和法国之间持续的冲突。Danny Cohen 一位网络协议的开创者， 第一次使用这两个术语指代字节顺序，后来就被大家广泛接受。二、什么是大端和小端Big-Endian 和 Little-Endian 的定义如下：1) Little-Endian 就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在 内存的高地址端。2) Big-Endian 就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在 内存的高地址端。举一个例子，比如数字0x12 34 56 78在内存中的表示形式为：1) 大端模式：低地址
3、 高地址0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x782）小端模式：低地址 高地址0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12 可见，大端模式和字符串的存储模式类似。3）下面是两个具体例子：16bit 宽的数 0x1234 在 Little-endian 模式（以及 Big-endian模式）CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：内存地址小端模式存放内容大端模式存放内容0x40000x340x120x40010x120x3432bit 宽的数 0x12345678 在 Little-endian 模式以及 Big-endian模式）CPU内存中的存放方式（假设从
4、地址0x4000开始存放）为：内存地址小端模式存放内容大端模式存放内容0x40000x780x120x40010x560x340x40020x340x560x40030x120x784) 大端小端没有谁优谁劣，各自优势便是对方劣势：小端模式 ：强制转换数据不需要调整字节内容，1、2、4 字节的存储 方式一样。大端模式 ：符号位的判定固定为第一个字节，容易判断正负。三、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 buf4来表示value：Big-Endian: 低地址
5、存放高位，如下：高地址buf3 (0x78) - 低位buf2 (0x56)buf1 (0x34)buf0 (0x12) - 高位低地址Little-Endian: 低地址存放低位，如下：高地址buf3 (0x12) - 高位buf2 (0x34)buf1 (0x56)buf0 (0x78) - 低位低地址四、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
6、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果将多个 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 由硬件来选择是大端模式还是小端模式。五、如何判断机器的字节
7、序 可以编写一个小的测试程序来判断机器的字节序：cpp view plainc opy1. BOOL IsBigEndian()2. 3. int a = 0x1234;4. char b =*(char *)&a;/通过将int强制类型转换成char单字节，通过判断起始存储位置。即等于 取b等于a的低地址部分5. if(b= 0x12)6. 7. return TRUE;8. 9.returnFALSE;10. 联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放，利用该特性可以轻松地获得了CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写：cpp view pla
8、inc opy1. BOOL IsBigEndian()2. 3. union NUM4. 5. int a;6. char b;7. num;8. num.a=0x1234;9. if( num.b=0x12 )10. 11. return TRUE;12. 13. return FALSE;14. 六、常见的字节序一般操作系统都是小端，而通讯协议是大端的。4.1 常见 CPU 的字节序Big Endian : PowerPC、IBM、SunLittle Endian : x86、DECARM 既可以工作在大端模式，也可以工作在小端模式。4.2 常见文件的字节序Adobe PS 一 Big
9、EndianBMP 一 Little EndianDXF(AutoCAD) - Variable GIF - Little EndianJPEG - Big Endian MacPaint - Big Endian RTF 一 Little Endian另外，Java和所有的网络通讯协议都是使用Big-Endian的编码。七、如何进行转换 对于字数据(16 位)cpp view plainc opy1. #define BigtoLittle16(A)( (uint16)(A) & 0xff00) 8)| 2. ( (uint16)(A) & 0x00ff) 24) | 2. ( (uint3
10、2)(A) & 0x00ff0000) 8)I 3. ( (uint32)(A) & 0x0000ff00) 8)| 4. ( (uint32)(A) & 0x000000ff) 24)八、从软件的角度理解端模式从软件的角度上，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。如进行网络数据传递时，必须要考虑端模式的转换。在 Socket 接口编程中，以下几个函数用于大小端字节序的转换。1. #define ntohs(n)2. #define htons(n)3. #define ntohl(n)cpp view plainc opy/16位数据类型网络字节顺序到主机字节顺序的转换/1
11、6位数据类型主机字节顺序到网络字节顺序的转换/32位数据类型网络字节顺序到主机字节顺序的转换其中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，如PowerPC处理器使用大端模式，而Pentuim处理器使用小端模式。大端模式处理器的字节序到网络字节序不需要转换，此时ntohs(n)=n, ntohl = n；而 小端模式处理器的字节序到网络字节必须要进行转换，此时 ntohs(n) = _swab16(n)， ntohl =_swab32(n)。_swab16 与_swab32 函数定义如下所示。1.#defineswab16(x)2.3._u16 _x4
12、.(_u16)(5.67.8.9.10.#defineswab32(x)cpp view plainc opy(x)；(_u16)(_x) & (_u16)0x00ffU) 8);11. (_u32)(_x) & (._u32)0x000000ffUL) 24) |(_u32)(_x) & (._u32)0x0000ff00UL) 8) |(_u32)(_x) & (._u32)0xff000000UL) 24);(x);12. _u32 _x13. (_u32)(14.15.16.17.14. PowerPC 处理器提供了 lwbrx， lhbrx， stwbrx， sthbrx 四条指令用
13、于处理字节序的 转换以优化swab16和_swap32这类函数。此外PowerPC处理器中的rlwimi指令也可 以用来实现_swab16 和_swap32 这类函数。在对普通文件进行处理也需要考虑端模式问题。在大端模式的处 理器下对文件的 32，16 位读写操作所得到的结果与小端模式的处理器 不同。单纯从软件的角度理解上远远不能真正理解大小端模式的区别。事实上，真正的理解大小端模式的区别，必须要从系统的角度，从指令 集，寄存器和数据总线上深入理解，大小端模式的区别。九、从系统的角度理解端模式先补充两个关键词，MSB和LSB：MSB:MoST Significant Bit 最高有效位LSB:Least Significant Bit 最低有效位处理器在硬件上由于端模式问题在设计中有所不同。从系统的角 度上看，端模式问题对软件和硬件的设计带来了不同的影响，当一个处 理器系统中大小端模式同时存在时，必须要对这些不同端模式的访问进
