處理器的大小端模式分析

一、概念及詳解

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-endian和little-endian，即大端模式和小端模式。
先回顧兩個(gè)關(guān)鍵詞，MSB和LSB：
MSB:MoST Significant Bit ------- 最高有效位
LSB:Least Significant Bit ------- 最低有效位

大端模式(big-edian)

big-endian：MSB存放在最低端的地址上。

舉例，雙字節(jié)數(shù)0x1234以big-endian的方式存在起始地址0x00002000中：
| data |-- address
| 0x12 |-- 0x00002000
| 0x34 |-- 0x00002001
在Big-Endian中，對(duì)于bit序列中的序號(hào)編排方式如下(以雙字節(jié)數(shù)0x8B8A為例)：
bit | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 8 9 10 11 12 13 14 15
------MSB----------------------------------LSB
val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0 0 1 0 1 0 |
+--------------------------------------------+
= 0x8 B 8 A

小端模式(little-endian)

little-endian：LSB存放在最低端的地址上。

舉例，雙字節(jié)數(shù)0x1234以little-endian的方式存在起始地址0x00002000中：
| data |-- address
| 0x34 |-- 0x00002000
| 0x12 |-- 0x00002001
在Little-Endian中，對(duì)于bit序列中的序號(hào)編排和Big-Endian剛好相反，其方式如下(以雙字節(jié)數(shù)0x8B8A為例)：
bit | 15 14 13 12 11 10 9 8 | 7 6 5 4 3 2 1 0
------MSB-----------------------------------LSB
val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0 0 1 0 1 0 |
+---------------------------------------------+
= 0x8 B 8 A

二、數(shù)組在大端小端情況下的存儲(chǔ)：

以u(píng)nsigned int value = 0x12345678為例，分別看看在兩種字節(jié)序下其存儲(chǔ)情況，我們可以用unsigned char buf[4]來(lái)表示value：
Big-Endian: 低地址存放高位，如下：
高地址
---------------
buf[3] (0x78) -- 低位
buf[2] (0x56)
buf[1] (0x34)
buf[0] (0x12) -- 高位
---------------
低地址
Little-Endian: 低地址存放低位，如下：
高地址
---------------
buf[3] (0x12) -- 高位
buf[2] (0x34)
buf[1] (0x56)
buf[0] (0x78) -- 低位
--------------
低地址

三、大端小端轉(zhuǎn)換方法：

Big-Endian轉(zhuǎn)換成Little-Endian如下：
#define BigtoLittle16(A) ((((uint16)(A) 0xff00) >> 8) |
(((uint16)(A) 0x00ff) 8))
#define BigtoLittle32(A) ((((uint32)(A) 0xff000000) >> 24) |
(((uint32)(A) 0x00ff0000) >> 8) |
(((uint32)(A) 0x0000ff00) 8) |
(((uint32)(A) 0x000000ff) 24))

四、大端小端檢測(cè)方法：

如何檢查處理器是big-endian還是little-endian?
聯(lián)合體uniON的存放順序是所有成員都從低地址開(kāi)始存放，利用該特性就可以輕松地獲得了CPU對(duì)內(nèi)存采用Little-endian還是Big-endian模式讀寫(xiě)。
int checkCPUendian()
{
union
{
unsigned int a;
unsigned char b;
}c;
c.a = 1;
return (c.b == 1);
}
/*return 1 : little-endian, return 0:big-endian*/