C/C++：教你快速理解大端和小端

學(xué)習(xí)底層編程或逆向的童鞋，肯定對這兩個(gè)名詞并不陌生吧?!今天就給大家介紹一下這兩個(gè)概念.

科普：

大端和小端，老外叫 Big-Endian 和 Little-Endian，其實(shí)指的都是同一個(gè)東東在計(jì)算機(jī)界，表示數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的存放順序。不同的 CPU、操作系統(tǒng)對待數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式各有不同，但一般常見的操作系統(tǒng)都是小端，而通訊協(xié)議則是大端。

但并不是說系統(tǒng)是小端形式存儲(chǔ)，文件就一定要采用小端的形式，不同的應(yīng)用程序?qū)τ谧陨頂?shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式也各有千秋(自家數(shù)據(jù)愛咋放咋放，有些還打亂了加密呢)，比如：

* Adobe PS -- 大端

* BMP -- 小端

* GIF -- 小端

* JPEG -- 大端

* MacPaint -- 大端

* RTF -- 小端

那么小端和大端有什么區(qū)別呢?舉個(gè)栗子大家就明了了:

比如 0x12345678 這個(gè)數(shù)：

* 大端法在內(nèi)存中按字節(jié)依次存放為：12 34 56 78

* 小端法在內(nèi)存中按字節(jié)依次存放為：78 56 34 12

解釋：

大端：較高的有效字節(jié)存放在較低的存儲(chǔ)器地址，較低的有效字節(jié)存放在較高的存儲(chǔ)器地址。

比如整型變量 0x12345678 占 4 個(gè)字節(jié)，那么根據(jù)內(nèi)存地址從小到大它們的存放方式如下：

小端：較高的有效字節(jié)存放在較高的的存儲(chǔ)器地址，較低的有效字節(jié)存放在較低的存儲(chǔ)器地址。所以整型變量 0x12345678 根據(jù)內(nèi)存地址從小到大它們的存放方式如下：

轉(zhuǎn)換：

我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)字節(jié)是可以存放兩個(gè)十六進(jìn)制的數(shù)字的(一個(gè)字節(jié)最大可以存放的數(shù)是 0xFF)，那如果給你一個(gè)十進(jìn)制數(shù)(比如 112233)，如何快速地知道它在內(nèi)存中是如何存放的呢?

l 大端法很容易，直接將它轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，然后依次存放即可：0x0001B669

l 小端法則比較麻煩，步驟依次如下：

* 轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)(0x0001B669)

* 將八位數(shù)字的低四位和高四位互換(0xB6690001)

* 在低四位和高四位中，分別進(jìn)行兩兩互換(0x69B60100)

如何檢測你的機(jī)器是大端還是小端？

前邊已經(jīng)說過，常見的個(gè)人電腦大多數(shù)都是使用小端，但是我們都是我改變世界的程序猿，不妨考慮小如何使用代碼來分辨？

其實(shí)不難，通過將int強(qiáng)轉(zhuǎn)為插入單字節(jié)，判斷其實(shí)儲(chǔ)存位置：

#include

int main()

{

int a = 0x2233;

char *b = (char *)&a;

if (*b == 0x22)

{

printf("大端!\n");

}

else

{

printf("小端!\n");

}

return 0;

}

彩蛋

大端和小端，事實(shí)上是來源于 Jonathan Swift 的《格列佛游記》一書。

以下是 Jonathan Swift 在 1726 年關(guān)于大小端之爭歷史的描述：

……我下面要告訴你的是，Lilliput 和 Blefuscu 這兩大強(qiáng)國在過去 36 個(gè)月里一直在苦戰(zhàn)。戰(zhàn)爭開始是由于以下的原因：我們大家都認(rèn)為，吃雞蛋前，原始的方法是打破雞蛋較大的一端，可是當(dāng)今皇帝的祖父小時(shí)候吃雞蛋，一次按古法打雞蛋時(shí)碰巧將一個(gè)手指弄破了，因此他的父親，當(dāng)時(shí)的皇帝，就下了一道敕令，命令全體臣民吃雞蛋時(shí)打破雞蛋較小的一端，違令者重罰。老百姓們對這項(xiàng)命令極為反感。歷史告訴我們，由此曾發(fā)生過 6 次叛亂，其中一個(gè)皇帝送了命，另一個(gè)丟了王位。這些叛亂大多都是由 Blefuscu 的國王大臣們煽動(dòng)起來的。叛亂平息后，流亡的人總是逃到那個(gè)帝國去尋救避難。據(jù)估計(jì)，先后幾次有 11000 人情愿受死也不肯去打破雞蛋較小的一端。關(guān)于這一爭端，曾出版過幾百本大部著作，不過大端派的書一直是受禁的，法律也規(guī)定該派的任何人不得做官……

在他那個(gè)時(shí)代，Swift 是在諷刺英國(Lilliput)和法國(Blefuscu)之間持續(xù)的沖突。Danny Cohen，一位網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的早期開創(chuàng)者，第一次使用這兩個(gè)術(shù)語來指代字節(jié)順序，后來這個(gè)術(shù)語就被廣泛地接納了。

好, 今天的知識(shí)點(diǎn)講解就到這里, 希望大家學(xué)習(xí)愉快！

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作者：黑馬程序員C/C++培訓(xùn)學(xué)院

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