【操作系统】大小端问题

在面试中经常会遇到被问，大小端问题，如何去判断是大端还是小端，以前老是记不住，今天总结一下！！ 

一.首先了解一下什么是大小端模式？？？

• 大端(存储)模式：一个数据的低字节内容存放在高地址中，高字节的内容存放在低地址中。(简单的说就是：低字节，高地址。高字节，低地址。----->大端)
• 小端(存储)模式：一个数据的低字节内容存放在低地址中，高字节的内容存放在高地址中。(简单的说就是：小小小----->低字节，低地址，小端)

二.为什么会产生大小端问题？？？

           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语言中存在不同的数据类型，他们所占的字节数各不相同。另外，对于位数大于 8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何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。 

在VS2013下，我们可以打开内存窗口来看数据的存储，去判断该机器是大端存储还是小端存储。(这里就不做演示了，有兴趣的同学自行演示) 这种打开内存窗口观察的是很直观的可以看出是否为大小端。

大多数ARM处理器都是采用的小端模式，PowerPC是采用的大端模式，网络字节序是采用的大端模式。

三.那么我们如何去判断一个机器是大端还是小端？？？ 

1.利用指针的方法

#include
#include
int main()
{
	int num = 1;
	char* ret = (char*)#
	if ((*ret) == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
	system("pause");
	return 0;
}

 

 我们可以看到不论是程序运行出的，还是打开内存窗口，我的编译器环境下确实是小端。

2.利用共同体

    这种方法的原因就是，共同体的所占内存大小为，结构内最大的元素所占的字节数。

#include
#include
int endidn()
{
	union 
	{
		int i;
		char n;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.n;
}
int main()
{
	if (endidn())
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
	system("pause");
	return 0;
}

 

 3.Linux内核中也是使用共同体的方法实现的。

在kernel/arch/arm/kernel/setup.c

static union { 
    char c[4]; 
    unsigned long l; 
} endian_test __initdata = { { 'l', '?', '?', 'b' } };
 
#define ENDIANNESS ((char)endian_test.l)

四、常见CPU的大小端存储方式

不同CPU有不同的字节序类型，典型的使用小端存储的CPU有：Intel x86和ARM

典型的使用大端存储CPU有：Power PC、MIPS UNIX和HP-PA UNIX，网络字节序

注：

以上CPU需根据具体型号查询手册，有的CPU甚至可能同时能支持两种存储方式。

上文说的网络字节顺序则是表示网络传输时的字节序，按照TCP/IP协议是按照大端传输方式，也就是高字节先走（先传12，接着34，56，78），这跟本机存储和服务器存储没有关系，只要确保双方解析对应即可。