大端(Big Endian)与小端(Little Endian)详解

大端(Big Endian)与小端(Little Endian)详解

【大端(Big Endian)与小端(Little Endian)简介】
Byte Endian是指字节在内存中的组织,所以也称它为Byte Ordering,或Byte Order。
     对于数据中跨越多个字节的对象, 我们必须为它建立这样的约定:
(1) 它的地址是多少?
(2) 它的字节在内存中是如何组织的?
    针对第一个问题,有这样的解释:
    对于跨越多个字节的对象,一般它所占的字节都是连续的,它的地址等于它所占字节最低地址。(链表可能是个例外, 但链表的地址可看作链表头的地址)。
    比如: int x, 它的地址为0x100。 那么它占据了内存中的Ox100, 0x101, 0x102, 0x103这四个字节(32位系统,所以int占用4个字节)。
    上面只是内存字节组织的一种情况: 多字节对象在内存中的组织有一般有两种约定。 考虑一个W位的整数。
    它的各位表达如下:[Xw-1, Xw-2, … , X1, X0],它的
    MSB (Most Significant Byte, 最高有效字节)为 [Xw-1, Xw-2, … Xw-8];
    LSB (Least Significant Byte, 最低有效字节)为 [X7,X6,…, X0]。
    其余的字节位于MSB, LSB之间。

LSB和MSB谁位于内存的最低地址, 即谁代表该对象的地址?
这就引出了大端(Big Endian)与小端(Little Endian)的问题。
如果LSB在MSB前面, 既LSB是低地址, 则该机器是小端; 反之则是大端。
DEC (Digital Equipment Corporation,现在是Compaq公司的一部分)和Intel的机器(X86平台)一般采用小端。
IBM, Motorola(Power PC), Sun的机器一般采用大端。
当然,这不代表所有情况。有的CPU即能工作于小端, 又能工作于大端, 比如ARM, Alpha,摩托罗拉的PowerPC。 具体情形参考处理器手册。

具体这类CPU是大端还是小端,应该和具体设置有关。
(如,Power PC支持little-endian字节序,但在默认配置时是big-endian字节序)
一般来说,大部分用户的操作系统(如windows, FreeBsd,Linux)是Little Endian的。少部分,如MAC OS ,是Big Endian 的。
所以说,Little Endian还是Big Endian与操作系统和芯片类型都有关系。

Linux系统中,你可以在/usr/include/中(包括子目录)查找字符串BYTE_ORDER(或
_BYTE_ORDER, __BYTE_ORDER),确定其值。BYTE_ORDER中文称为字节序。这个值一般在endian.h或machine/endian.h文件中可以找到,有时在feature.h中,不同的操作系统可能有所不同。

对于一个数0x1122
使用Little Endian方式时,低字节存储0x22,高字节存储0x11
而使用Big Endian方式时, 低字节存储0x11, 高字节存储0x22

经一网友指正,才知道,上面的描述,是不准确的.

想了下,觉得如下描述可能更合适:

使用Little Endian方式存储数据时,数据的LSB相对最没意义的数据位,存放在低地址位置,这里的LSB也就是22了.也即,

低地址存储0x22, 高地址存储0x11

而使用Big Endian方式存储数据时,数据的MSB最有意义的数据位,存放在低地址位置,这里的MSB也就是11了.也即

低地址存储0x11, 高地址存储0x22

助记:

1)所谓MSB (Most Significant Byte),名字很复杂,不知是否有人没搞懂,反正我开始看到这个词时候,就很糊涂,有点不完全理解.其实简单说MSB就是,一个数字中,最重要的那位,

举例来说,12004,中文读作,一万两千零四,那最高位的1,就表示了一万,此处就称作MSB,最有意义的位.

2)一般常见的数据存储,用文字写出来的时候,其内容书写格式,多数是从低地址到高地址.

举例,一个16进制数是 0x11 22 33,  而存放的位置是

地址0x3000 中存放11

地址0x3001 中存放22

地址0x3002 中存放33

连起来就写成地址0x3000-0x3002中存放了数据0x112233.

而这种存放和表示方式,正好符合大端.

解释的有点乱,希望有人能看懂.

如果还有哪里有误,还请各位继续指正.谢谢.

【用函数判断系统是Big Endian还是Little Endian】

bool IsBig_Endian()
//如果字节序为big-endian,返回true;
//反之为little-endian,返回false
{
     unsigned short test = 0x1122;
    if(*( (unsigned char*) &test ) == 0x11)
        return TRUE;
    else
        return FALSE;
 
}//IsBig_Endian()

以上内容,整理自:

如何判断系统是Big Endian还是Little Endian?
http://jlingmei.spaces.live.com/blog/cns!77254CCC13222C11!391.entry?wa=wsignin1.0

判断机器字节存储顺序是big endian还是little endian
http://hi.baidu.com/cppyun/blog/item/9625c8396d5ff7f33b87ce33.html

动态判断cpu字节序是big-endian还是little-endian
http://chongyanglee.bokee.com/4919503.html



17 Thoughts on “大端(Big Endian)与小端(Little Endian)详解

  1. Pingback: 网络IPC:套接字—-Socket | Tiny World, Big World

  2. void main()
    {
    __int64 a = 0x1122334455667788;
    __int64 *pa =&a;
    unsigned char *c = (unsigned char *)pa;
    for (int i=0; i!=sizeof(a); ++i)
    {
       printf(“&a = %lX
    Va = %lX
    “, c++, *c);
    }
    }

  3. 我觉得你对操作系统这部分说的不正确

    大端和小端是CPU对内置多字节数据类型(如short、int、long等)字节顺序的解读,和相关机器指令等硬件实现相关

    操作系统是纯软件,对内置数据类型的解读对它来说是透明的。操作系统没有大端和小端之分

  4. 1)所谓MSB (Most Significant Byte),名字很复杂,不知是否有人没搞懂,反正我开始看到这个词时候,就很糊涂,有点不完全理解.其实简单说MSB就是,一个数字中,最重要的那位

    Most Significant Byte理解成最重要的那位是错的.
    二进制的基础.

  5. //8楼的程序有两个问题,我给补充一下:

    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    long long a = 0;
    unsigned char *c = (unsigned char *)&a;
    //1.必须的用unsigned char,否则0X88会越界变成负数

    *c = 0x11;
    *(c + 1) = 0x22;
    *(c + 2) = 0x33;
    *(c + 3) = 0x44;
    *(c + 4) = 0x55;
    *(c + 5) = 0x66;
    *(c + 6) = 0x77;
    *(c + 7) = 0x88;

    printf(“a = %llX
    “, a); //2.格式化输出是必须用%llX而不是%lX

    return 0;
    }

    感谢楼主让我理解了,不过相见恨晚,早看到的话,也许当初就不会被HR拒了!

  6. 用VC 6测试了你的代码,的确是有那个问题,VC 6是32位编译器不支持long long的数据类型,只能改为__int64 才可以。
    实际显示时候,我将你的std::cout << a;改为 getchar(); 测试了,显示只能显示出来44332211,不能显示完整。 具体的只有查看内存,才能看到我们要的88到11

  7. 先说一句,我这个人有时候也很懒,自己懒得去动手测试。
    要说的是,原先帖子里,说的算是比较明白了“其余的字节位于MSB, LSB之间。”,说的就是这个意思,两头的确定了,剩下的,就是位于他俩之间了。

  8. 昨天测试了一下,发现如果是小端就整个儿颠倒过来,测试代码如下:
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    long long a = 0L;
    char *c = (char *)&a;
    //char *c = new char[8];
    *c = 0x11;
    *(c + 1) = 0x22;
    *(c + 2) = 0x33;
    *(c + 3) = 0x44;
    *(c + 4) = 0x55;
    *(c + 5) = 0x66;
    *(c + 6) = 0x77;
    *(c + 7) = 0x88;

    //long long *a = (__int64 *)c;
    printf(“a = %lX
    “, a); //貌似无法以十六斤这方式输出longlong类型的数据,不过可以调试时查看内存。
    std::cout << a; return 0; }

  9. 呵呵,总结的很好,十分感谢!
    不过你文中只提到在2个字节长度的情况,
    如果说是一个长达8字节的字符串呢?
    我们以little endian为例,一个串是这样的:0x1122334455667788,
    那么保存在内存中时是0x2211443366558877还是0x8877665544332211呢?
    对于32bit-CPU和64bit-CPU又有什么区别呢?
    希望和你更进一步探讨。

  10. 最左边的是低字节吧,作者没错

  11. 正确的如下:
    对于一个数0x1122
    使用Big Endian方式时,低字节存储0x22,高字节存储0x11
    而使用Little Endian方式时, 低字节存储0x11, 高字节存储0x22

  12. 我又仔细看了,没发现错误。
    如果你觉得错了,还请指正。

  13. 你下面的这 句话和你的程序是矛盾的,仔细看看。
    ————————————————————————————————
    对于一个数0x1122
    使用Little Endian方式时,低字节存储0x22,高字节存储0x11
    而使用Big Endian方式时, 低字节存储0x11, 高字节存储0x22

  14. 讲得很透彻,谢谢

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