什么是大小端？

大端模式，是指數(shù)據(jù)的高字節(jié)保存在內(nèi)存的低地址中，而數(shù)據(jù)的低字節(jié)保存在內(nèi)存的高地址中，這樣的存儲模式有點兒類似于把數(shù)據(jù)當作字符串順序處理：地址由小向大增加，而數(shù)據(jù)從高位往低位放；這和我們的閱讀習慣一致。

小端模式，是指數(shù)據(jù)的高字節(jié)保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù)據(jù)的低字節(jié)保存在內(nèi)存的低地址中，這種存儲模式將地址的高低和數(shù)據(jù)位權(quán)有效地結(jié)合起來，高地址部分權(quán)值高，低地址部分權(quán)值低。

要注意一點，也就是，這里的高字節(jié)和低字節(jié)與高地址和低地址是兩個截然不同的概念。習慣上，將一個數(shù)字按位寫到紙上時，我們會從左至右，從高位到低位一位一位地寫，這是一種具體的行為。在談到一個多字節(jié)整型數(shù)據(jù)的高低字節(jié)時，我們并沒有考慮它如何進行存儲，而是按照人類的習慣，將權(quán)值高的字節(jié)稱作高字節(jié)，權(quán)值地的稱作低字節(jié)。

大小端模式的判斷

Linux 源碼中判斷大小端模式的方法

static union {
    int i;
    char c[4];
} endian_test = {{'l', '?', '?', 'b'}};

#define ENDIANNESS ((char)endian_test.i)

理解上面的代碼的關(guān)鍵是，

int -> char 的轉(zhuǎn)換要截斷到int的最后一個字節(jié)（只保留低8位）。
字符串不用考慮大小端模式的問題，從左至右內(nèi)存地址依次增高

+---+---+---+---+
| l | ? | ? | b +
+---+---+---+---+

• 如果是小端模式，那么低字節(jié)保留在低地址，而這里如果按char來尋址，低地址也即是最左邊的那個字節(jié)，其中存儲了'l'；

• 如果是大端模式，那么低字節(jié)保留在高地址，而這里如果按char來尋址，高地址也即是最右邊的那個字節(jié)，其中存儲了'b'。

什么時候需要判斷大小端模式?
一般情況下，只有需要跟硬件直接打交道的地方才需要自己去判斷大小端，其余的地方編譯器和操作系統(tǒng)會幫你搞定，比如對多字節(jié)數(shù)據(jù)類型進行按位運算。另外，網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的時候是按照字節(jié)傳輸?shù)?，這時候就需要考慮字節(jié)序。

一個簡單的例子

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

static union {
    int i;
    char c[4];
} endian_test = {{'l', '?', '?', 'b'}};

#define ENDIANNESS ((char)endian_test.i)


void printbyte(char byte)
{
    for (int i = 0; i < 8; ++i)
        putchar('0' + ((byte >> (7 - i)) & 0x1));
}

// 從高字節(jié)到低字節(jié)，高位到低位
void print_int4b(int x)
{
    const char *s = (char *)&x;
    if (ENDIANNESS == 'l') {
        for (int i = 3; i >= 0; --i)
            printbyte(s[i]);
    }
    else if (ENDIANNESS == 'b') {
        for (int i = 0; i <= 3; ++i)
            printbyte(s[i]);
    }
    else {
        fprintf(stderr, "%s\n", "unknown endianness");
        exit(1);
    }
    putchar('\n');
}

void print_int32(int x)
{
    for (int i = 0; i < 32; ++i)
        putchar('0' + ((x >> (31 - i)) & 0x1));
    putchar('\n');
}


int main()
{
    int i = 100;
    print_int4b(i);
    print_int32(i);

    return 0;
}