大小端問題

最近工作中，有兩次遇到大小端問題，所以花時間寫這篇日誌，總結一下。

1. 實際需求

(1) 前段時間寫了乙個修復損壞的gzip檔案的tool，在linux server上編譯執行沒有問題。但是在solaris server上運編譯執行，結果總是和預期的不一致，跟蹤發現是由大小端問題導致的；

(2) 最近在寫乙個跨平台的編譯指令碼，編譯引數裡有目標可執行程式執行平台大小端這個引數；

2. 大小端解析

端模式出自jonathan swift書寫的《格列佛遊記》一書，這本書根據將雞蛋敲開的方法不同將所有的人分為兩類，從圓頭開始將雞蛋敲開的人被歸為big endian，從尖頭開始將雞蛋敲開的人被歸為littile endian。小人國的內戰就源於吃雞蛋時是究竟從大頭（big-endian）敲開還是從小頭（little-endian）敲開。

在計算機業big endian和little endian也幾乎引起一場戰爭。在計算機業界，endian表示資料在儲存器中的存放順序。

大端：高位存在低位址，低位存在高位址；

小端：高位存在高位址，低位存在低位址；（intel的x86，arm普遍都是屬於小端）

舉個例子，從記憶體位址0x0000開始有以下資料

0x0000 0x12

0x0001 0x34

0x0002 0xab

0x0003 0xcd

如果我們去讀取乙個位址為0x0000的四個位元組變數：

若位元組序為big-endian，則讀出結果為0x1234abcd；

若位元組序位little-endian，則讀出結果為0xcdab3412.

如果我們將0x1234abcd寫入到以0x0000開始的記憶體中，則結果為：

big-endian little-endian

0x0000 0x12 0xcd

0x0001 0x23 0xab

0x0002 0xab 0x34

0x0003 0xcd 0x12

intelx86系列以及arm系列cpu都是little-endian的位元組序.

3. 大小端問題的解決

(1) 下面貼乙個很簡單的判斷大小端的函式

int checkcpuendian()//返回1，為小端；反之，為大端；
c; c.a = 1;
return 1 == c.b;
}

(2) 大端模式處理器的位元組序到網路位元組序不需要轉換，此時ntohs(n)=n，ntohl =n；而小端模式處理器的位元組序到網路位元組必須要進行轉換(同理，有時候需要將大端位元組順序轉換成小端位元組順序，也用這個函式，因為這個函式本來就是用來顛倒位元組順序的)，轉換如下：

#if defined(big_endian) && !defined(little_endian)
#define htons(a) (a)
#define htonl(a) (a)
#define ntohs(a) (a)
#define ntohl(a) (a)
#elif defined(little_endian) && !defined(big_endian)
#define htons(a) ((((uint16_t)(a) & 0xff00) >> 8 ) | \\
(((uint16_t)(a) & 0x00ff) << 8 ))
#define htonl(a) ((((uint32_t)(a) & 0xff000000) >> 24) | \\
(((uint32_t)(a) & 0x00ff0000) >> 8 ) | \\
(((uint32_t)(a) & 0x0000ff00) << 8 ) | \\
(((uint32_t)(a) & 0x000000ff) << 24))
#define ntohs htons
#define ntohl htohl
#else
#error either big_endian or little_endian must be #defined, but not both.
#endif

大小端問題：

大小端問題

大小端問題

大小端問題

大小端問題

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