大小端儲存

前言

　　一般來說，底層開發人員接觸到這大小端儲存的概念比較多，特別是嵌入式開發人員。我們知道，不管什麼類型的作業系統都需要對資料或檔案進行存取操作，但由於各個系統的儲存方式會因為其CPU架構不同而有差異。對於所有CPU來說，它們大概存在兩種儲存方式：大端位元組序(big-endian),小端位元組序(little-endian)。

　　常見的CPU架構的位元組序吧：
      Big Endian : PowerPC、IBM、Sun
      Little Endian : x86、DEC

定義：
   a) Little-Endian就是低位位元組排放在記憶體的低地址端，高位位元組排放在記憶體的高地址端。
   b) Big-Endian就是高位位元組排放在記憶體的低地址端，低位位元組排放在記憶體的高地址端。
   c) 網路位元組序：TCP/IP各層協議將位元組序定義為Big-Endian，因此TCP/IP協議中使用的位元組序通常稱之為網路位元組序。

記憶方法：

　　系統儲存資料的時候是以位元組為單位的，因此在處理short,int等大於1個位元組的資料類型時，就會可能存在儲存位置不一樣。系統申請記憶體都是從低位開始的，因此以在低位存的資料來判斷或命名該方式，所以低位存高位元據的方式叫大端位元組序，低位存低位就叫小端位元組序。這樣理解的話是不是方便記憶呢？

　　至於前面提到的網路位元組序，這個概念來自網路編程的一個術語，實際上它就是大端位元組序。呵呵，為什麼它非要是大端位元組序而不是小端位元組序呢？關於這個問題，我個人有這樣的一個理解，至於對不對大家自己去判斷吧，我的理解是這樣的：

　　網路位元組序處理的主要是通訊時的目標地址或源地址，即平時我們說的IP地址，它是一個4個位元組的數字類型(uint32_t).假設一個主機IP地址為192.68.1.1，那從高到低位它的資料位元是192 68 1 1，系統在讀資料的時候是從低到高開始讀取的。如果將IP按大端位元組序存取，則從低位地址到高位地址依次存放數字：192，68，1，1。這樣在取資料的時候剛好能組成最初的IP形式：192 68 1 1，因為網路地址IP需要的就是這四個數字這樣的形式，也方便將之轉換為字串。

 

儲存例子　　

　　下表是存一個4位元組的0x12345678,不會畫圖將就著看吧,地址是從低到高對應的表格從上到下：

address	big-endian	little-endian
0x0000	0x12	0x78
0x0004	0x34	0x56
0x0008	0x56	0x34
0x0012	0x78	0x12

　　通過這個表格的對比是不是比較清楚大小端的儲存方式了呢，那麼大小端位元組序的轉換需要怎麼做呢？很簡單，就是將高位地址裡的內容與低位地址內的內容兩兩交換就可以了。  

 如何判斷CPU採用何種位元組儲存順序（大小端）

　　常見的是聯合體判斷法，代碼如下：

 1 bool isBigEndian()   2 {   3     union 4     {   5        int a;   6        char b;   7     }num;   8  9     num.a = 0x1234;  10     return ( num.b == 0x12 )   11 }

大小端轉換

　　在面試的時候被問到了這個題，寫一個宏來對一個16位機進行大小端轉換操作，當時沒有寫出來，只是回答：將高低地址內容交換就OK了。後來想想其實這個問題很簡單，用移位的方法非常好實現，而且這樣做效率高，速度快。

　　移位原理比較簡單，相當於是將原資料移位後再保留對應的數位，將其它位置0，將每個位元組的內容都準備好後，最後再將它們相或就得到轉換後的資料了。

1 //16位機2 #define __SWP16(A)   (( ((uint16)(A) & 0xff00) >> 8)    | \  3 (( (uint16)(A) & 0x00ff) << 8))  4 5 //32位系統，大小端轉換6 #define __SWP32(A)   ((( (uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | \  7 (( (uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8)   | \  8 (( (uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8)   | \  9 (( (uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))