字节顺序-大端、小端

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字节顺序,又称端序或尾序(英语:Endianness)。在计算机科学领域中,是跨越多字节的程序对象的存储规则。

在几乎所有的机器上,多字节对象都被存储为连续的字节序列。

例如在C语言中,一个类型为int的变量x地址为0x100,那么其对应地址表达式&x的值为0x100。且x的四个字节将被存储在存储器的0x100, 0x101, 0x102, 0x103位置。[1]

而存储地址内的排列则有两个通用规则

小端序

最低有效位在最高有效位的前面

大端序

反之

一个多位的整数将按照其存储地址的最低或最高字节排列。如果最低有效位在最高有效位的前面,则称小端序;反之则称大端序。在网络应用中,字节序是一个必须被考虑的因素,因为不同机器类型可能采用不同标准的字节序,所以均按照网络标准转化。

例如假设上述变量x类型为int,位于地址0x100处,它的十六进制为0x01234567,地址范围为0x100~0x103字节,其内部排列顺序依赖于机器的类型。大端法从首位开始将是:0x100: 01, 0x101: 23,..。而小端法将是:0x100: 67, 0x101: 45,..。

字节顺序

在哪种字节顺序更合适的问题上,人们表现得非常情绪化,实际上,就像鸡蛋的问题一样,没有技术上的原因来选择字节顺序规则,因此,争论沦为关于社会政治问题的争论,只要选择了一种规则并且始终如一地坚持,其实对于哪种字节排序的选择是任意的。

对于单一的字节(a byte),大部分处理器以相同的顺序处理位元(bit),因此单字节的存放方法和传输方式一般相同。

对于多字节数据,如整数(32位机中一般占4字节),在不同的处理器的存放方式主要有两种,以内存中0x0A0B0C0D的存放方式为例,分别有以下几种方式:

_注: 0x前缀代表十六进制。_

大端序

大端序(英:big-endian)或称大尾序

Big-Endian.svg

  • 数据以8bit为单位:

col 1
———— | ————- | ————- | ————- | ————- | ————
地址增长方向
| 0x0A | 0x0B | 0x0C | 0x0D |

示例中,最高位字节是
0x0A 存储在最低的内存地址处。下一个字节
0x0B存在后面的地址处。正类似于十六进制字节从左到右的阅读顺序。

  • 数据以16bit为单位:

col 1
———— | ————— | ————— | ————
地址增长方向
| 0x0A0B | 0x0C0D |

最高的16bit单元
0x0A0B存储在低位。

小端序

小端序(英:little-endian)或称小尾序

Little-Endian.svg

  • 数据以8bit为单位:

col 1
———— | ————- | ————- | ————- | ————- | ————
地址增长方向
| 0x0D | 0x0C | 0x0B | 0x0A |

最低位字节是
0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。

  • 数据以16bit为单位:

col 1
———— | ————— | ————— | ————
地址增长方向
| 0x0C0D | 0x0A0B |

最低的16bit单元
0x0C0D存储在低位。

  • 更改地址的增长方向:

当更改地址的增长方向,使之由右至左时,表格更具有可阅读性。

col 1
———— | ————- | ————- | ————- | ————- | ————
地址增长方向
| 0x0A | 0x0B | 0x0C | 0x0D |

最低有效位(LSB)是
0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。

col 1
———— | ————— | ————— | ————
地址增长方向
| 0x0A0B | 0x0C0D |

最低的16bit单元
0x0C0D存储在低位。


简单示例

0000000002b94b1a

大端序为:0000000002b94b1a
小端序为:1a4bb90200000000

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