大端和小端(Big endian and Little endian)解析

大端和小端(Big endian and Little endian)解析

基本介绍

对于整型、长整型等数据类型,Big endian 认为第一个字节是最高位字节(按照从低地址到高地址的顺序存放数据的高位字节到低位字节);而 Little endian 则相反,它认为第一个字节是最低位字节(按照从低地址到高地址的顺序存放据的低位字节到高位字节)。

例如,假设从内存地址 0x0000 开始有以下数据:

0x0000 0x0001 0x0003 0x0004
12 34 ab cd

如果我们去读取一个地址为 0x0000 的四个字节变量,若字节序为big-endian,则读出结果为0x1234abcd;若字节序为little-endian,则读出结果为0xcdab3412。

如果我们将0x1234abcd 写入到以 0x0000 开始的内存中,则Little endian 和 Big endian 模式的存放结果如下:

地址 0x0000 0x0001 0x0002 0x0003
big-endian 0x12 0x34 0xab 0xcd
little-endian 0xcd 0xab 0x34 0x12

对于0x12345678的存储:

小端模式:(从低字节到高字节)

地位地址 0x78 0x56 0x34 0x12 高位地址

大端模式:(从高字节到低字节)

地位地址 0x12 0x34 0x56 0x78 高位地址

注意:在大端字节序和小端字节序中,每个字节内的位都是大端字节序。这意味着由给定数量的存储字节表示的比特流不会尝试为大端或小端。例如,在给定的存储地址范围内,无论十六进制 4F 与其他字节一起先存储还是最后存储,该字节内的位顺序都是 01001111。

注意字节和比特的关系:1Byte = 8 bit。

应用场景

大端和小端都广泛应用于数字电子产品中。CPU 通常决定使用的字节顺序。

  • IBM 的 370 台大型机、大多数基于精简指令集计算机 ( RISC ) 的计算机和 Motorola 微处理器都使用大端方法。传输控制协议/互联网协议 ( TCP/IP ) 也使用大端方法。因此,大端字节序有时也称为 网络顺序。

  • Intel 处理器、DEC Alphas 以及至少一些在它们上运行的程序都是小端字节序的。

有趣的历史

1980 年,计算机科学家丹尼·科恩 (Danny Cohen ) 在他的文章"论圣战与和平恳求"中将大端和小端这两个术语应用于数字电子产品。

大端和小端源自乔纳森·斯威夫特的《 格列佛游记》, 其中大端是一个政治派别,以大端或"原始方式"打破鸡蛋。他们反抗小人国国王,后者要求他的臣民小端人打破鸡蛋的小端。

虽然许多大型计算机都是大尾数法,但大多数现代计算机都是小尾数法。

字节顺序最初是半导体供应商的任意决定,可能对一系列产品产生长期影响。当供应商更新其技术时,他们会保留现有的字节顺序以帮助保持向后兼容性。

验证代码

matlab验证代码

复制代码
function FunReadWriteBin_test
x = 516;
y = 608;
z = strcat(dec2bin(x),dec2bin(y));
z1 = bin2dec(z);

filename = 'readWrite.bin';
fid = fopen(filename,'w+');
fwrite(fid,z1,'int32','ieee-be');%'ieee-le'
fclose(fid);

fip = fopen(filename,'r');
data = fread(fip,'ubit32');
fclose(fip);
data

bin2dec('00000000 00001000 00010010 01100000')
bin2dec('01100000 00010010 00001000 00000000')
end

参考文献

  1. 大端和小端(Big endian and Little endian)

  2. big-endian and little-endian

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