Big-endian(大端字节序)与Little-endian(小端字节序)区别

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前言

BIG_ENDIAN 和 LITTLE_ENDIAN 是两种不同的字节序(Byte Order)表示方式,用于指定数据在内存中存储的顺序。


字节序的定义

字节序指的是多字节数据类型(如int, long, float等)在计算机内存中的存储顺序。主要有两种字节序:

  1. Big-endian(大端字节序):最高有效字节(Most Significant Byte, MSB)存储在内存的低地址,最低有效字节(Least Significant Byte, LSB)存储在内存的高地址。
  2. Little-endian(小端字节序):最低有效字节(LSB)存储在内存的低地址,最高有效字节(MSB)存储在内存的高地址。

BIG_ENDIAN 与 LITTLE_ENDIAN 的区别:

  • Big-endian:在内存中存储时,高字节存储在低地址(内存地址从小到大)。
  • Little-endian:在内存中存储时,低字节存储在低地址。

举例说明

假设我们有一个 4 字节的整数 0x12345678,即 18 52 86 120(十六进制表示)。

  1. Big-endian(大端字节序):
  • 内存中存储的顺序是:
地址 数据
0x00 0x12
0x01 0x34
0x02 0x56
0x03 0x78
  • 高字节 0x12 存储在最低地址 0x00,依次存储 0x34, 0x56, 0x78
  1. Little-endian(小端字节序):
  • 内存中存储的顺序是:
地址 数据
0x00 0x78
0x01 0x56
0x02 0x34
0x03 0x12
  • 高字节 0x78 存储在最低地址 0x00,依次存储 0x56, 0x34, 0x12

为什么有两种字节序

不同的硬件架构使用不同的字节序:

  • Big-endian:传统上,许多较早的计算机(如Motorola 68k、SPARC等)使用大端字节序。
  • Little-endian:许多现代的处理器(如Intel x86、x64等)使用小端字节序。

应用举例

  1. 网络协议: 网络传输时,通常使用大端字节序(Big-endian),因为它更符合人类阅读的方式(从左到右,按从大到小的顺序排列)。例如,IPv4地址、端口号等网络协议中的数据通常采用大端字节序。

  2. 文件格式: 一些文件格式(如PNG、JPEG等)可能使用特定的字节序来存储数据。例如,某些文件格式可能使用小端字节序存储整数值,而另一些格式则使用大端字节序。

  3. 跨平台数据交换: 当不同字节序的系统进行数据交换时,必须确保双方使用一致的字节序进行数据处理。可以通过字节序转换来确保正确的解析。

总结

  • BIG_ENDIAN:高字节存储在低地址,适用于大端字节序的系统(如某些网络协议或硬件架构)。
  • LITTLE_ENDIAN:低字节存储在低地址,常用于现代的计算机系统(如Intel架构)。

通过了解字节序的区别,我们可以更好地处理跨平台的数据存储和传输。

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