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談到字節(jié)序的問題,必然牽涉到兩大CPU派系。那就是Motorola的PowerPC系列CPU和Intel的x86系列CPU。PowerPC系列采用big endian方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),而x86系列則采用little endian方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。那么究竟什么是big endian(大端字節(jié)序),什么又是little endian(小端字節(jié)序)呢?
其實(shí)big endian是指低地址存放最高有效字節(jié)(MSB),而little endian則是低地址存放最低有效字節(jié)(LSB)。
用文字說明可能比較抽象,下面用圖像加以說明。比如數(shù)字0x12345678在兩種不同字節(jié)序CPU中的存儲(chǔ)順序如下所示:
Big Endian
低地址 高地址
----------------------------------------->
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| 12 | 34 | 56 | 78 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Little Endian
低地址 高地址
----------------------------------------->
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| 78 | 56 | 34 | 12 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
為什么要注意字節(jié)序的問題呢?你可能這么問。當(dāng)然,如果你寫的程序只在單機(jī)環(huán)境下面運(yùn)行,并且不和別人的程序打交道,那么你完全可以忽略字節(jié)序的存在。但是,如果你的程序要跟別人的程序產(chǎn)生交互呢?在這里我想說說兩種語(yǔ)言。C/C++語(yǔ)言編寫的程序里數(shù)據(jù)存儲(chǔ)順序是跟編譯平臺(tái)所在的CPU相關(guān)的,而JAVA編寫的程序則唯一采用big endian方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。試想,如果你用C/C++語(yǔ)言在x86平臺(tái)下編寫的程序跟別人的JAVA程序互通時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果?就拿上面的0x12345678來說,你的程序傳遞給別人的一個(gè)數(shù)據(jù),將指向0x12345678的指針傳給了JAVA程序,由于JAVA采取big endian方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),很自然的它會(huì)將你的數(shù)據(jù)翻譯為0x78563412。什么?竟然變成另外一個(gè)數(shù)字了?是的,就是這種后果。因此,在你的C程序傳給JAVA程序之前有必要進(jìn)行字節(jié)序的轉(zhuǎn)換工作。
無獨(dú)有偶,所有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也都是采用big endian的方式來傳輸數(shù)據(jù)的。所以有時(shí)我們也會(huì)把big endian方式稱之為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序。當(dāng)兩臺(tái)采用不同字節(jié)序的主機(jī)通信時(shí),在發(fā)送數(shù)據(jù)之前都必須經(jīng)過字節(jié)序的轉(zhuǎn)換成為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序后再進(jìn)行傳輸。ANSI C中提供了下面四個(gè)轉(zhuǎn)換字節(jié)序的宏。
big endian:最高字節(jié)在地址最低位,最低字節(jié)在地址最高位,依次排列。
little endian:最低字節(jié)在最低位,最高字節(jié)在最高位,反序排列。
endian指的是當(dāng)物理上的最小單元比邏輯上的最小單元小時(shí),邏輯到物理的單元排布關(guān)系。咱們接觸到的物理單元最小都是byte,在通信領(lǐng)域中,這里往往是bit,不過原理也是類似的。
一個(gè)例子:
如果我們將0x1234abcd寫入到以0x0000開始的內(nèi)存中,則結(jié)果為
big-endian little-endian
0x0000 0x12 0xcd
0x0001 0x34 0xab
0x0002 0xab 0x34
0x0003 0xcd 0x12
目前應(yīng)該little endian是主流,因?yàn)樵跀?shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的時(shí)候(尤其是指針轉(zhuǎn)換)不用考慮地址問題。
posted on 2009-07-09 14:31
李陽(yáng) 閱讀(162)
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