little endian和big endian

1．故事的起源

“endian”这个词出自《格列佛游记》。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头(Big-Endian)敲开还是从小头(Little-Endian)敲开，由此曾发生过六次叛乱，其中一个皇帝送了命，另一个丢了王位。

我们一般将endian翻译成“字节序”，将big endian和little endian称作“大尾”和“小尾”。

2．什么是Big Endian和Little Endian？

在设计计算机系统的时候，有两种处理内存中数据的方法。一种叫为little-endian，存放在内存中最低位的数值是来自数据的最右边部分（也就是数据的最低位部分）。

比如某些文件需要在不同平台处理，或者通过Socket通信。这方面我们可以借助ntohl(), ntohs(), htonl(), and htons()函数进行格式转换，
个人补充：一个操作数作htonl或ntohl结果不一定相同，当机器字节序跟网络字节序刚好是仅仅big endian和little endian的区别时是相同的。

3. 如何理解Big Endian和Little Endian

举个例子：
int a = 1;
a这个数本身的16进制表示是0x00 00 00 01
在内存中怎么存储呢?
如果你的CPU是intel x86架构的(基本上就是通常我们说的奔腾cpu),那么就是0x01 0x00 0x00 0x00 , 这也就是所谓的little-endian, 低字节存放在内存的低位.
如果你的CPU是老式AMD系列的(很老很老的那种，因为最新的AMD系列已经是x86架构了), 它的字节序就是big-endian, 其内存存储就是
0x00 0x00 0x00 0x01在内存中从高字节开始存放。
现在世界上绝大多数的CPU都是little-endian。

4. big-endian和little-endian實例

以下是判断字节存储顺序的可移植的C语言代码:

/********************************************************************

created:	2006-9-5

filename: 	test.cpp

author:		李创

purpose:	可移植的用于判断存储格式是

little endian还是big ednian的C代码

取自<<C: A Reference Manual>>

*********************************************************************/

#include <stdio.h>

union

{

long Long;

char Char[sizeof(long)];

}u;

int main()

{

u.Long = 1;

if (u.Char[0] == 1)

{

printf("Little Endian!/n");

}

else if (u.Char[sizeof(long) - 1] == 1)

{

printf("Big Endian!/n");

}

else

{

printf("Unknown Addressing!/n");

}

printf("Now, Let's look at every byte in the memory!/n");

for (int i = 0; i < sizeof(long); ++i)

{

printf("[%x] = %x/n", &u.Char, u.Char);

}

return 0;

}

很多人认为掌握这个知识是不必要,其实不然.在网络编程中,TCP/IP统一采用big endian方式传送数据,也就是说,假设现在是在一个字节顺序是little endian的机器上传送数据,要求传送的数据是0XCEFABOBO,那么你就要以0XBOBOFACE的顺序在unsigned int中存放这个数据,只有这样才能保证存放的顺序满足TCP/IP的字节顺序要求.很多时候,需要自己编写应用层的协议,字节顺序的概念在这个时候就显得及其的重要了.
下面给出的是在big endian和little endian中相互转换的代码,C语言强大的位操作的能力在这里显示了出来:

/********************************************************************

created:	2006-9-5

filename: 	get32put32.cpp

author:		李创

purpose:	在little endian和big ednian之间相互转化数据的演示代码

*********************************************************************/

#include <stdio.h>

const unsigned char SIZE_OF_UNSIGNEDINT  = sizeof(unsigned int);

const unsigned char SIZE_OF_UNSIGNEDCHAR = sizeof(unsigned char);

void put_32(unsigned char *cmd, unsigned int data)

{

int i;

for (i = SIZE_OF_UNSIGNEDINT - 1; i >= 0; --i)

{

cmd = data % 256;

// 或者可以:

//cmd = data & 0xFF;

data = data >> 8;

}

}

unsigned int get_32(unsigned char *cmd)

{

unsigned int  ret;

int i;

for (ret = 0, i = SIZE_OF_UNSIGNEDINT - 1; i >= 0; --i)

{

ret  = ret << 8;

ret |= cmd;

}

return ret;

}

int main(void)

{

unsigned char cmd[SIZE_OF_UNSIGNEDINT];

unsigned int data, ret;

unsigned char *p;

int i;

data = 0x12345678;

printf("data = %x/n", data);

// 以字节为单位打印出数据

p = (unsigned char*)(&data);

for (i = 0; i < SIZE_OF_UNSIGNEDINT; ++i)

{

printf("%x", *p++);

}

printf("/n");

// 以相反的顺序存放到cmd之中

put_32(cmd, data);

for (i = 0; i < SIZE_OF_UNSIGNEDINT; ++i)

{

printf("cmd[%d] = %x/n", i, cmd);

}

// 再以相反的顺序保存数据到ret中

// 保存之后的ret数值应该与data相同

ret = get_32(cmd);

printf("ret = %x/n", ret);

p = (unsigned char*)(&ret);

for (i = 0; i < SIZE_OF_UNSIGNEDINT; ++i)

{

printf("%x", *p++);

}

printf("/n");

return 0;

}

参考资料:<<C: A Reference Manual>>

5．如何判断系统是Big Endian还是Little Endian？

在/usr/include/中（包括子目录）查找字符串BYTE_ORDER(或_BYTE_ORDER, __BYTE_ORDER)，确定其值。这个值一般在endian.h或machine/endian.h文件中可以找到,有时在feature.h中，不同的操作系统可能有所不同。一般来说，Little Endian系统BYTE_ORDER(或_BYTE_ORDER,__BYTE_ORDER)为1234，Big Endian系统为4321。大部分用户的操作系统（如windows, FreeBsd,Linux）是Little Endian的。少部分，如MAC OS ,是Big Endian 的。本质上说，Little Endian还是Big Endian与操作系统和芯片类型都有关系.

轉自：小白的QQ空間。