关于大小端的一些问题
这名字咋来得？
”endian“这个词出自Jonathan Swift在1726年写的讽刺小说《格列佛游记》（Gulliver's Travels）。小人国的内战就源于吃水煮鸡蛋时究竟是从大头（Big-Endian）敲开还是从小头（Little-Endian）敲开，由此曾发生6次叛乱，其中一个皇帝送了命，另一个丢了王位。
——《程序员的自我修养》A.1 字节序（Byte Order）
到底如何工作？
这里有个jargon叫做字节序（Byte Order），展开说就是
字节在通信过程中的传输顺序。这个术语中本身透露了一个信息，那就是以字节（byte，8bit）为单位进行传输的；另一个就是传输的顺序，顺序本身是无所谓的，只要大家在传输之前协定了就可以，你以怎样的顺序穿过来，我以逆过程来解开就可以了。但是问题就出在这里，比如一个整形数据：0x12345678，我可以这样传：0x12->0x34->0x56->0x78，也可以这样传：0x78->0x56->0x34->0x12，无所谓好坏，所以就有人按照前者那么传输数据，有人按照后者来传输数据。
数据传输发生在CPU->内存，也发生在PC->网络。以前者为例（后者是大端的传输方式，如果计算机采用小端存储，需采用函数转换下），假如CPU寄存器存的数是：0x12345678（先）和0x87654321（后），依次存到stack(栈向下生长，即由高地址->低地址生长)中，按照第一种方式将数据从CPU传输到内存中，则最后的内存分布如下：
[0x87654321]低地址
[0x12345678]高地址
这种是PowerPC系列处理器的方式，即大端（Big-Endian）
<程序员的自我修养如是说，木有mac机，无从考证。>
如果按照第二种方式传输到内存中，则最后的内存分布如下：
[0x21436587]低地址
[0x78563412]高地址
这种是x86的方式，即小端（Little-Endian），看看在vs调试时的内存分布。
以上这种表述是有jargon的，其中一个数据的最重要的位为MSB（Most Significant Byte/Bit），最不重要的位叫做LSB（Least Significant Byte/Bit），自然重不重要是看你在整个数据中所占的权重相关的，如0x12345678的MSB即为0x12（占大头，如果0x12没有了，那么整个数的值就下降了太多），LSB为0x78（最后两位，如果0x78没有了，对整个数的影响较小）。那么”
Big-endian和Little-endian的区别就是big-endian规定MSB在存储时放在低地址，在传输时MSB放在流的开始；LSB存储时放在高地址，在传输时放在流的末尾。Little-endian则相反“。
那么到底是谁在决定是使用Big-endian，还是Little-endian？
在计算存储中是CPU，也就是CPU的体系结构，还是有点抽象啊。比如x86的是小端，power-pc的是大端。
那么ARM的呢（忘了补充，是
ARM Cortex-M3的，不晓得A系列和R系列的如何）？是可编程的，默认是小端的，不过还没有试过，有时间整下。下面是《ARM Cortex-M3》P115页的说明。
我觉得不管哪个体系结构，可能都是可编程的，只是如x86或者power-pc的寄存器没告诉你，说不定芯片制造商在调试芯片的时候还用过，不过如果一开用啥就应该是啥了，兼容么。
所以，大小端就目前看来，是人为规定的，没有统一的标准（当然也不是随意的，如TCP/IP的大端，我说的是统一的标准），比如ARM的，它干脆就设置成是可编程的，可以再启动的时候修改它的字节序模式，当然一旦启动时改定了，那之后就是不能变的，如果启动之后还可以改来改去，不可想象。不过一般也很少去改动，自己知道就好了，万一碰到发现得到的数据是有问题的，晓得从哪里入手就ok了吧。
检测方法呢？
最后附上三个监测大小端的方法：
C++ Code
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> #include <string.h> #include <assert.h> /* 宏+指针的形似区别大小端 */ const int endian = 0x12345678; #define is_big_endian3() (0x12 == *( char*)&endian) /* 利用指针来区分大小端 */ int is_big_endian1( void) { int i = 0x12345678; char *cPtr = ( char *)&i; return (0x12 == *cPtr); } /* 利用联合体来检测大小端 */ int is_big_endian2( void) { union t { int i; char c; } t1; t1.i = 0x12345678; return (0x12 == t1.c); } int main( void) { if(is_big_endian1()) { printf( "%s\n", "Big Endian"); } else { printf( "%s\n", "Little Endian"); } return 0; } |
看它在内存中的存储顺序：
可以看到LSB（0x78）存在内存中的低地址，MSB（0x12）存在内存中的高地址。即x86的小端。
参考资料：
《ARM Cortex-M3权威指南》
《程序员的自我修养——连接，装载与库》