論大小端

   最近挺忙的，也沒時間寫點(diǎn)東西，一直在忙下一個資料片的事情，前幾天在群里見有人問關(guān)于大小端的事情，這里說一下。
   對于跨平臺的程序或者所用數(shù)據(jù)牽扯到不同平臺的程序(例如網(wǎng)絡(luò)編程)，大小端字節(jié)序是個值得考慮的事情。本文主要討論一下網(wǎng)絡(luò)編程方面的大小端問題。(by peakflys)
   先來說一下幾個定義：
   a) Little-Endian就是低位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端，高位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。(邏輯上的低低高高)
   b) Big-Endian就是高位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端，低位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。(像數(shù)據(jù)流一樣填充)
   c) 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序：TCP/IP各層協(xié)議將字節(jié)序定義為Big-Endian，因此TCP/IP協(xié)議中使用的字節(jié)序通常稱之為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序。

   因為字節(jié)序往往和具體CPU架構(gòu)有關(guān)，所以 如果你知道你的程序主要用戶群是什么平臺，為了方便或者效率，你可以除了socket端口等需要在主機(jī)字節(jié)序和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序之間轉(zhuǎn)換外，其余數(shù)據(jù)的傳遞直接無視。例如 現(xiàn)在很多端游 都是如此。因為現(xiàn)在大多數(shù)人使用的計算機(jī)都是X86體系結(jié)構(gòu)的CPU+Windows操作系統(tǒng)，這部分用戶基本就是主流玩家，其他平臺的玩家，除非獲得的回報率足夠多，否則沒必要花費(fèi)太多時間關(guān)注。
   先來說一下，常見的CPU架構(gòu)的字節(jié)序吧：
      Big Endian : PowerPC、IBM、Sun
      Little Endian : x86、DEC
      ARM的大小端是可選的。
   最近隨著移動終端(大多為ARM處理器)和移動互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)式發(fā)展，以后的游戲平臺就不得不考慮一下大小端問題了。
   大小端問題主要涉及的是非單字節(jié)非字符串外的其余數(shù)據(jù)的表示和傳遞，如short型、int型等。判斷主機(jī)大小端的方法有很多，常見的是聯(lián)合體判斷法，代碼如下： 出于效率考慮，我們有理由也完全應(yīng)該 把大小端的處理放在客戶端，在客戶端socket過來時把服務(wù)器主機(jī)的大小端通知給客戶端，這樣服務(wù)器就不需要改動，直接傳遞數(shù)據(jù)就行，這時候可以在客戶端代碼中封裝幾個宏，在客戶端在收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)那些宏來判斷是否轉(zhuǎn)換以及得出轉(zhuǎn)換后的數(shù)值。大小端轉(zhuǎn)換最有效也是最常見的方法就是移位法：
聊了那么多，可能很多人要問 為什么 主機(jī)的字節(jié)序不統(tǒng)一呢？ 這是因為 各個CPU廠商出于不同的邏輯考量，換句話說 大端和小端有其各自的優(yōu)勢。我們知道計算機(jī)正常的內(nèi)存增長方式是從低到高(當(dāng)然棧不是)，取數(shù)據(jù)方式是從基址根據(jù)偏移找到他們的位置，從他們的存儲方式可以看出，大端存儲因為第一個字節(jié)就是高位，從而很容易知道它是正數(shù)還是負(fù)數(shù)，對于一些數(shù)值判斷會很迅速。而小端存儲 第一個字節(jié)是它的低位，符號位在最后一個字節(jié)，這樣在做數(shù)值四則運(yùn)算時從低位每次取出相應(yīng)字節(jié)運(yùn)算，最后直到高位，并且最終把符號位刷新，這樣的運(yùn)算方式會更高效，也更符合我們手算的方式。當(dāng)然這些都是自己的理解，如有不對，還望指正。
   此次評述先到此為止，要去給媳婦兒做飯吃了……

posted on 2012-08-19 12:17 peakflys 閱讀(6010) 評論(5)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 服務(wù)器