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

在各種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中,對于字節(jié)、字等的存儲(chǔ)機(jī)制有所不同,因而引發(fā)了計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域中一個(gè)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(jìn)行傳送。如果不達(dá)成一致的規(guī)則,通信雙方將無法進(jìn)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(jì)算機(jī)中通常采用的字節(jié)存儲(chǔ)機(jī)制主要有兩種:

big-edianlittle-endian

 

 

字節(jié)順序 Endian

現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)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(gè)字節(jié)時(shí),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(tái)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(chǔ)的時(shí)候就會(huì)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(shí)的0xAB被稱為most significant byte (MSB)

Little Endian (LE)

0xCD 0xAB 0x34 0x12

此時(shí)的0xCD被稱為least significant byte (LSB)

 

詞源:據(jù)Jargon File記載,endian這個(gè)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(shí)碰到了如下的一個(gè)場景。在小人國里的小人因?yàn)榉浅P。ㄉ砀?/span>6英寸)所以總是碰到一些意想不到的問題。有一次因?yàn)閷λ蟮霸搹拇蟮囊欢耍?/span>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(duì)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(diǎn)的人:-)。Endian這個(gè)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(jìn)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(gè)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(gè)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(shí)候叫做最左邊的位,是在一個(gè)n位二進(jìn)制數(shù)字中的n-1位,這個(gè)位有最高的權(quán)重(2^(n-1))。第一個(gè)或最左邊的位,當(dāng)這個(gè)數(shù)字被用一般的方式書寫時(shí)。

 

 

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(gè)二進(jìn)制整數(shù)位位置,就是,決定是否這個(gè)數(shù)字是偶數(shù)或奇數(shù)。LSB有時(shí)候是指最右邊的位,因?yàn)閷戄^不重要的數(shù)字到右邊位置符號的協(xié)定。它類似于一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)的最不重要的數(shù)字,它是在一個(gè)(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(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中一種描述多字節(jié)存儲(chǔ)順序的術(shù)語,在這種機(jī)制中最高有效位(MSB)存放在最低端的地址上。采用這種機(jī)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(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中一種描述多字節(jié)存儲(chǔ)順序的術(shù)語,在這種機(jī)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(jī)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(chǔ)順序外還常常用來描述一個(gè)字節(jié)中各個(gè)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(chǔ)順序就是middle-endian,比如以4個(gè)字節(jié)為例:象以3-4-1-2或者2-1-4-3這樣的順序存儲(chǔ)的就是middle-endian。這種存儲(chǔ)順序偶爾會(huì)在一些小型機(jī)體系中的十進(jìn)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(jī)序 Host Orader

它遵循Little-Endian規(guī)則。所以當(dāng)兩臺(tái)主機(jī)之間要通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信的時(shí)候就需要調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行主機(jī)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(shí)

    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(24931) 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$1234ABCD 的Big Endian (BE)存儲(chǔ)序列是 0xAB 0xCD 0x12 0x34 (MSB)而不是 0x12 0x34 0xAB 0xCD ? 前后兩個(gè)字的順序需要顛倒?那如果字符串是$ 0x12 0x34 0xAB 0xCD 0xEF,采用BigEndian方法的存儲(chǔ)序列又該是什么?

  回復(fù)  更多評論   


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