大小端存储

前言

　　一般来说，底层开发人员接触到这大小端存储的概念比较多，特别是嵌入式开发人员。我们知道，不管什么类型的操作系统都需要对数据或文件进行存取操作，但由于各个系统的存储方式会因为其CPU架构不同而有差异。对于所有CPU来说，它们大概存在两种存储方式：大端字节序(big-endian),小端字节序(little-endian)。

　　常见的CPU架构的字节序吧：
      Big Endian : PowerPC、IBM、Sun
      Little Endian : x86、DEC

定义：
   a) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。
   b) Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。
   c) 网络字节序：TCP/IP各层协议将字节序定义为Big-Endian，因此TCP/IP协议中使用的字节序通常称之为网络字节序。

记忆方法：

　　系统存储数据的时候是以字节为单位的，因此在处理short,int等大于1个字节的数据类型时，就会可能存在存储位置不一样。系统申请内存都是从低位开始的，因此以在低位存的数据来判断或命名该方式，所以低位存高位数据的方式叫大端字节序，低位存低位就叫小端字节序。这样理解的话是不是方便记忆呢？

　　至于前面提到的网络字节序，这个概念来自网络编程的一个术语，实际上它就是大端字节序。呵呵，为什么它非要是大端字节序而不是小端字节序呢？关于这个问题，我个人有这样的一个理解，至于对不对大家自己去判断吧，我的理解是这样的：

　　网络字节序处理的主要是通信时的目标地址或源地址，即平时我们说的IP地址，它是一个4个字节的数字类型(uint32_t).假设一个主机IP地址为192.68.1.1，那从高到低位它的数据位是192 68 1 1，系统在读数据的时候是从低到高开始读取的。如果将IP按大端字节序存取，则从低位地址到高位地址依次存放数字：192，68，1，1。这样在取数据的时候刚好能组成最初的IP形式：192 68 1 1，因为网络地址IP需要的就是这四个数字这样的形式，也方便将之转换为字串。

 

存储例子　　

　　下表是存一个4字节的0x12345678,不会画图将就着看吧,地址是从低到高对应的表格从上到下：

address	big-endian	little-endian
0x0000	0x12	0x78
0x0004	0x34	0x56
0x0008	0x56	0x34
0x0012	0x78	0x12

　　通过这个表格的对比是不是比较清楚大小端的存储方式了呢，那么大小端字节序的转换需要怎么做呢？很简单，就是将高位地址里的内容与低位地址内的内容两两交换就可以了。  

 如何判断CPU采用何种字节存储顺序（大小端）

　　常见的是联合体判断法，代码如下：

 1 bool isBigEndian()  

 2 {  

 3     union

 4     {  

 5        int a;  

 6        char b;  

 7     }num;  

 8 

 9     num.a = 0x1234;  

10     return ( num.b == 0x12 )   

11 }

大小端转换

　　在面试的时候被问到了这个题，写一个宏来对一个16位机进行大小端转换操作，当时没有写出来，只是回答：将高低地址内容交换就OK了。后来想想其实这个问题很简单，用移位的方法非常好实现，而且这样做效率高，速度快。

　　移位原理比较简单，相当于是将原数据移位后再保留对应的数位，将其它位置0，将每个字节的内容都准备好后，最后再将它们相或就得到转换后的数据了。

1 //16位机

2 #define __SWP16(A)   (( ((uint16)(A) & 0xff00) >> 8)    | \  

3 (( (uint16)(A) & 0x00ff) << 8))  

4 

5 //32位系统，大小端转换

6 #define __SWP32(A)   ((( (uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | \  

7 (( (uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8)   | \  

8 (( (uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8)   | \  

9 (( (uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))