C++判断大端小端

C++判断大端小端

1. 基础知识

大端小端其实表示的是数据在存储器中的存放顺序。
大端模式：数据的高字节存放在内存的低地址中，而低字节则存放在高地址中。地址由小到大增加，数据则从高位向低位存放，这种存放方式符合人类的正常思维。
小端模式：数据的高字节存放在内存的高地址中，而数据的低字节存放在低地址中。这种存储模式将地址的高低和数据位权结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低，符合计算机的运算。
总结：采用大小模式对数据进行存放的主要区别在于字节的存放顺序，大端方式将高位存放在低地址，小端方式将高位存放在高地址。

2. 判断大小端的多种方法

1. 使用联合体：

#include 
union endian {
    int i;
    char c[4];
}u;
int is_big_endian() {
    u.i = 1;
    return (u.c[0] == 0);
}
int main(){
    if (is_big_endian()) {
        printf("This is a big-endian machine\n");
    } else {
        printf("This is a little-endian machine\n");
    }
    return 0;
}

联合体里的数据会共用一片内存，所占空间大小由最大的那个数据和内存对齐方式决定。如上面代码所示，联合体u的大小为4个字节。
当执行is_big_endian()时，u.i = 1则u.i = 0x00000001，因为联合体内的数据共用一片内存，所以当我们访问u.c时，u.c里存放的也是0x00000001。
当系统采用的是大端存储时，则在系统中是按照0x00000001存储，所以u.c[0]=0x00，也就是0。
当系统采用的是小端存储时，则在系统中是按照0x01000000存储，所以u.c[0]=0x01，也就是1。

2. 使用位运算判断：

#include 
int is_big_endian() {
    int i = 1;
    return (*(char*)&i == 0);
}
int main(){
    if (is_big_endian()) {
        printf("This is a big-endian machine\n");
    } else {
        printf("This is a little-endian machine\n");
    }
    return 0;
}

is_big_endian()中的 i 也是四个字节，当执行int i = 1时，i = 0x00000001，&i 表示 i 的引用，也就是取 i 的地址，(char*)&i 表示把 i 强转成 char* 类型。
当系统采用大端存储时，i 是按照0x00000001存储的，所以 *(char*)&i 指向的内容是 i 的第一个字节，也就是0x00，就是0。
当系统采用大端存储时，i 是按照0x01000000存储的，所以 *(char*)&i 指向的内容是 i 的第一个字节，也就是0x01，就是1。

3. 使用预定义的宏：
   在宏中判断大小端可以使用预定义宏，在C语言中可以使用__BYTE_ORDER__宏来获取当前机器的字节序。__BYTE_ORDER__是C语言标准库中提供的一个预定义宏，可以用来判断当前机器的字节序。如果值为__ORDER_LITTLE_ENDIAN__，表示当前机器为小端字节序，如果值为__ORDER_BIG_ENDIAN__，则表示当前机器为大端字节序。
   例如，可以使用以下的宏定义来判断大小端：

#if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
    #define LITTLE_ENDIAN
#elif __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
    #define BIG_ENDIAN
#else
    #error "Unknown byte order"
#endif

这里我们使用了预定义宏__BYTE_ORDER__来判断大小端，如果是小端则定义LITTLE_ENDIAN宏，如果是大端则定义BIG_ENDIAN宏，否则报错。
在程序中使用宏进行大小端判断时，可以根据定义的宏来进行判断。例如：

#if defined(LITTLE_ENDIAN)
    // 代码片段
#elif defined(BIG_ENDIAN)
    // 代码片段
#endif

这样，我们就可以编写跨平台的代码，支持不同的字节序。