理解位元組序 大端位元組序和小端位元組序

2022-06-08 07:21:10 字數 1349 閱讀 4450

計算機硬體有兩種儲存資料的方式:大端位元組序(big endian)和小端位元組序(little endian)。

舉例來說,數值0x2211使用兩個位元組儲存:高位位元組是0x22,低位位元組是0x11

大端位元組序:高位位元組在前,低位位元組在後,這是人類讀寫數值的方法。

小端位元組序:低位位元組在前,高位位元組在後,即以0x1122形式儲存。

同理,0x1234567的大端位元組序和小端位元組序的寫法如下圖。

我一直不理解,為什麼要有位元組序,每次讀寫都要區分,多麻煩!統一使用大端位元組序,不是更方便嗎?

上週,我讀到了一篇文章,解答了所有的疑問。而且,我發現原來的理解是錯的,位元組序其實很簡單。

首先,為什麼會有小端位元組序?

答案是,計算機電路先處理低位位元組,效率比較高,因為計算都是從低位開始的。所以,計算機的內部處理都是小端位元組序。

但是,人類還是習慣讀寫大端位元組序。所以,除了計算機的內部處理,其他的場合幾乎都是大端位元組序,比如網路傳輸和檔案儲存。

計算機處理位元組序的時候,不知道什麼是高位位元組,什麼是低位位元組。它只知道按順序讀取位元組,先讀第乙個位元組,再讀第二個位元組。

如果是大端位元組序,先讀到的就是高位位元組,後讀到的就是低位位元組。小端位元組序正好相反。

理解這一點,才能理解計算機如何處理位元組序。

位元組序的處理,就是一句話:

"只有讀取的時候,才必須區分位元組序,其他情況都不用考慮。"
處理器讀取外部資料的時候,必須知道資料的位元組序,將其轉成正確的值。然後,就正常使用這個值,完全不用再考慮位元組序。

即使是向外部裝置寫入資料,也不用考慮位元組序,正常寫入乙個值即可。外部裝置會自己處理位元組序的問題。

位元組序轉換的例子

不同cpu平台上位元組序通常也不一樣,下面寫個簡單的c程式,它可以測試不同平台上的位元組序。

1     #include 2     #include in.h>

3int

main()

4

在80x86cpu平台上,執行該程式得到如下結果: 

[0]:0x78 

[1]:0x56 

[2]:0x34 

[3]:0x12

[0]:0x12 

[1]:0x34 

[2]:0x56 

[3]:0x78

分析結果,在80x86平台上,系統將多位元組中的低位儲存在變數起始位址,使用小端法。htonl將i_num轉換成網路位元組序,可見網路位元組序是大端法。

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