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字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian)

在各種計算機體系結(jié)構(gòu)中,對于字節(jié)、字等的存儲機制有所不同,因而引發(fā)了計算機通信領(lǐng)域中一個很重要的問題,即通信雙方交流的信息單元(比特、字節(jié)、字、雙字等等)應(yīng)該以什么樣的順序進行傳送。如果不達成一致的規(guī)則,通信雙方將無法進行正確的編/譯碼從而導(dǎo)致通信失敗。目前在各種體系的計算機中通常采用的字節(jié)存儲機制主要有兩種:

big-edianlittle-endian

 

 

字節(jié)順序 Endian

現(xiàn)代的計算機系統(tǒng)一般采用字節(jié)(Octet, 8 bit Byte)作為邏輯尋址單位。當(dāng)物理單位的長度大于1個字節(jié)時,就要區(qū)分字節(jié)順序(Byte Order, or Endianness)。常見的字節(jié)順序有兩種:Big Endian(High-byte first)Little Endian(Low-byte first),這就是表2.1中的BELEIntel X86平臺采用Little Endian,而PowerPC處理器則采用了Big Endian。舉例來說,整型數(shù)字$1234ABCD存儲的時候就會有兩種方式:

字節(jié)順序

內(nèi)存數(shù)據(jù)

備注

Big Endian (BE)

0xAB 0xCD 0x12 0x34

此時的0xAB被稱為most significant byte (MSB)

Little Endian (LE)

0xCD 0xAB 0x34 0x12

此時的0xCD被稱為least significant byte (LSB)

 

詞源:據(jù)Jargon File記載,endian這個詞來源于Jonathan Swift1726年寫的諷刺小說 "Gulliver's Travels"(《格利佛游記》)。該小說在描述Gulliver暢游小人國時碰到了如下的一個場景。在小人國里的小人因為非常小(身高6英寸)所以總是碰到一些意想不到的問題。有一次因為對水煮蛋該從大的一端(Big-End)剝開還是小的一端(Little-End)剝開的爭論而引發(fā)了一場戰(zhàn)爭,并形成了兩支截然對立的隊伍:支持從Big-End剝開的人Swift就稱作Big-Endians而支持從Little-End剝開的人就稱作Little-Endians……(后綴ian表明的就是支持某種觀點的人:-)。Endian這個詞由此而來。

  1980年,Danny Cohen在其著名的論文"On Holy Wars and a Plea for Peace"中為了平息一場關(guān)于在消息中字節(jié)該以什么樣的順序進行傳送的爭論而引用了該詞。該文中,Cohen非常形象貼切地把支持從一個消息序列的MSB開始傳送的那伙人叫做Big-Endians,支持從LSB開始傳送的相對應(yīng)地叫做Little-Endians。此后Endian這個詞便隨著這篇論文而被廣為采用。

Mapping registers to memory locations

 

 

最高有效位 MSB: Most Significant Bit

       最高有效位(MSB),有時候叫做最左邊的位,是在一個n位二進制數(shù)字中的n-1位,這個位有最高的權(quán)重(2^(n-1))。第一個或最左邊的位,當(dāng)這個數(shù)字被用一般的方式書寫時。

 

 

最低有效位 LSB: Least Significant Bit

       最低有效位(LSB)是給這些單元值的一個二進制整數(shù)位位置,就是,決定是否這個數(shù)字是偶數(shù)或奇數(shù)。LSB有時候是指最右邊的位,因為寫較不重要的數(shù)字到右邊位置符號的協(xié)定。它類似于一個十進制整數(shù)的最不重要的數(shù)字,它是在一個(最右邊)位置的數(shù)字。

 

 

大端Big-Endian

低地址存放最高有效位(MSB),既高位字節(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。

計算機體系結(jié)構(gòu)中一種描述多字節(jié)存儲順序的術(shù)語,在這種機制中最高有效位(MSB)存放在最低端的地址上。采用這種機制的處理器有IBM3700系列、PDP-10Mortolora微處理器系列和絕大多數(shù)的RISC處理器。

 

 

小端Little-Endian

       低地址存放最低有效位(LSB),既低位字節(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。

計算機體系結(jié)構(gòu)中一種描述多字節(jié)存儲順序的術(shù)語,在這種機制中最不重要字節(jié)(LSB)存放在最低端的地址上。采用這種機制的處理器有PDP-11VAXIntel系列微處理器和一些網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。該術(shù)語除了描述多字節(jié)存儲順序外還常常用來描述一個字節(jié)中各個比特的排放次序。

 

 

中端 Middle-Endian

除了big-endianlittle-endian之外的多字節(jié)存儲順序就是middle-endian,比如以4個字節(jié)為例:象以3-4-1-2或者2-1-4-3這樣的順序存儲的就是middle-endian。這種存儲順序偶爾會在一些小型機體系中的十進制數(shù)的壓縮格式中出現(xiàn)。

 

 

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序 Network Order

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。

 

 

主機序 Host Orader

它遵循Little-Endian規(guī)則。所以當(dāng)兩臺主機之間要通過TCP/IP協(xié)議進行通信的時候就需要調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進行主機序(Little-Endian)和網(wǎng)絡(luò)序(Big-Endian)的轉(zhuǎn)換。

 

 

C++怎樣判別大端小端

使用宏的方法:

const int endian = 1;

#define is_bigendian() ( (*(char*) &endian) == 0 )

#define is_littlendbian() ( (*(char*) &endian) == 1 )

 方法二:

bool    IsLittleEndian()

{

union   

{    

long    val;

char    Char[sizeof(long)];

}
u;

//    1-小端(Intel);    0-大端(Motor)

u.val 
= 1;  

if ( u.Char[0== 1 )

{

// 小端

return true;

}
  

else if ( u.Char[sizeof(long)-1== 1 )

{

// 大端

return false;  

}
 

throw"Unknown!" );

}


 

 

小知識

    Java使用的是Big-Endian

 

 

引用

1.       關(guān)于Endian大小端模式:
http://hi.baidu.com/%C8%FD%C9%EE/blog/item/6abb3d7779c0961db151b96b.html

2.       Endianness
http://en.wikipedia.org/wiki/Endianness

posted on 2009-01-06 03:44 楊粼波 閱讀(24922) 評論(8)  編輯 收藏 引用

評論

# re: 字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian) 2009-01-21 20:13 guest

還是使用大尾、小尾更符合習(xí)慣。

那段程序可以修改成這樣:
int checkCPU()
{
union w
{
int a;
char b;
} c;

c.a = 1;
return (c.b == 1);
}
  回復(fù)  更多評論   

# re: 字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian) 2013-03-10 18:00 貌似有問題

貌似有問題,這篇文章前后不一致  回復(fù)  更多評論   

# re: 字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian)[未登錄] 2013-03-16 12:51 楊粼波

@貌似有問題
啥地方不對?  回復(fù)  更多評論   

# re: 字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian) 2013-04-08 16:42 朝霧

0x1234abcd的大端表示應(yīng)該是:12 34 ab cd,地址是從左到右增大的;  回復(fù)  更多評論   

# re: 字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian) 2013-04-11 21:21 liaoy747

@朝霧
0x1234abcd的大端表示應(yīng)該是:12 34 ab cd, 這是在32位cpu上的情況。
如果是16bit的cpu,則應(yīng)該是:ab cd 12 34  回復(fù)  更多評論   

# re: 字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian) 2013-11-01 16:07 內(nèi)褲經(jīng)常換

樓豬的第一張圖,簡直是誤導(dǎo)不懂的人!!
真是不好!
  回復(fù)  更多評論   

# re: 字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian) 2014-12-30 16:04 潘世民

謝謝博主幫我分清大端和小端的區(qū)別  回復(fù)  更多評論   

# re: 字節(jié)序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian)[未登錄] 2015-12-14 13:12 小馬

求教:為什么對字符串$1234ABCD 的Big Endian (BE)存儲序列是 0xAB 0xCD 0x12 0x34 (MSB)而不是 0x12 0x34 0xAB 0xCD ? 前后兩個字的順序需要顛倒?那如果字符串是$ 0x12 0x34 0xAB 0xCD 0xEF,采用BigEndian方法的存儲序列又該是什么?

  回復(fù)  更多評論   


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