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博客園 - 航行日記 - BIG Endian 和 Small Endian模式的區(qū)別(摘自其他網(wǎng)站)

 skywood 2006-05-20

BIG Endian 和 Small Endian模式的區(qū)別(摘自其他網(wǎng)站)

談到字節(jié)序的問題,必然牽涉到兩大CPU派系。那就是MotorolaPowerPC系列CPUIntelx86系列CPU。PowerPC系列采用big endian方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),而x86系列則采用little endian方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。那么究竟什么是big endian,什么又是little endian呢?

其實(shí)big endian是指低地址存放最高有效字節(jié)(MSB),而little endian則是低地址存放最低有效字節(jié)(LSB)。

    用文字說明可能比較抽象,下面用圖像加以說明。比如數(shù)字0x12345678在兩種不同字節(jié)序CPU中的存儲(chǔ)順序如下所示:

 

Big Endian

 

   低地址                                            高地址

   ----------------------------------------------------------------------------->

   |     12     |      34    |     56      |     78    |

 

Little Endian

 

   低地址                                            高地址

   ----------------------------------------------------------------------------->

   |     78     |      56    |     34      |     12    |

 

     從上面兩圖可以看出,采用big endian方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是符合我們?nèi)祟惖乃季S習(xí)慣的。

     為什么要注意字節(jié)序的問題呢?你可能這么問。當(dāng)然,如果你寫的程序只在單機(jī)環(huán)境下面運(yùn)行,并且不和別人的程序打交道,那么你完全可以忽略字節(jié)序的存在。但是,如果你的程序要跟別人的程序產(chǎn)生交互呢?尤其是當(dāng)你把你在微機(jī)上運(yùn)算的結(jié)果運(yùn)用到計(jì)算機(jī)群上去的話。

在這里我想說說兩種語言。C/C++語言編寫的程序里數(shù)據(jù)存儲(chǔ)順序是跟編譯平臺(tái)所在的CPU相關(guān)的,而JAVA編寫的程序則唯一采用big endian方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。試想,如果你用C/C++語言在x86平臺(tái)下編寫的程序跟別人的JAVA程序互通時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果?就拿上面的0x12345678來說,你的程序傳遞給別人的一個(gè)數(shù)據(jù),將指向0x12345678的指針傳給了JAVA程序,由于JAVA采取big endian方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),很自然的它會(huì)將你的數(shù)據(jù)翻譯為0x78563412。因此,在你的C程序傳給JAVA程序之前有必要進(jìn)行字節(jié)序的轉(zhuǎn)換工作。

所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也都是采用big endian的方式來傳輸數(shù)據(jù)的。所以有時(shí)我們也會(huì)把big endian方式稱之為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序。當(dāng)兩臺(tái)采用不同字節(jié)序的主機(jī)通信時(shí),在發(fā)送數(shù)據(jù)之前都必須經(jīng)過字節(jié)序的轉(zhuǎn)換成為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序后再進(jìn)行傳輸。ANSI C中提供了下面四個(gè)轉(zhuǎn)換字節(jié)序的宏。


一道C語言的試題:請(qǐng)寫一個(gè)C函數(shù),若處理器是Big_endian的,則返回0;若是Little_endian的,則返回1。

解答:

int checkCPU()
{
 {
  union w
  {
   int a;
   char b;
  } c;
  c.a = 1;
  return (c.b == 1);
 }
}

 

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者應(yīng)該對(duì)Little-endianBig-endian模式非常了解。采用Little-endian模式的CPU對(duì)操作數(shù)的存放方式是從低字節(jié)到高字節(jié),而Big-endian模式對(duì)操作數(shù)的存放方式是從高字節(jié)到低字節(jié)。例如,16bit寬的數(shù)0x1234Little- endian模式CPU內(nèi)存中的存放方式(假設(shè)從地址0x4000開始存放)為:

內(nèi)存地址

存放內(nèi)容

0x4000

0x34

0x4001

0x12


  而在Big-endian模式CPU內(nèi)存中的存放方式則為:

內(nèi)存地址

存放內(nèi)容

0x4000

0x12

0x4001

0x34


  32bit寬的數(shù)0x12345678Little-endian模式CPU內(nèi)存中的存放方式(假設(shè)從地址0x4000開始存放)為:

內(nèi)存地址

存放內(nèi)容

0x4000

0x78

0x4001

0x56

0x4002

0x34

0x4003

0x12


  而在Big-endian模式CPU內(nèi)存中的存放方式則為:

內(nèi)存地址

存放內(nèi)容

0x4000

0x12

0x4001

0x34

0x4002

0x56

0x4003

0x78


  聯(lián)合體union的存放順序是所有成員都從低地址開始存放,解答利用該特性,輕松地獲得了CPU對(duì)內(nèi)存采用Little-endian還是Big-endian模式讀寫。

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