Big-Endian 和 Little-Endian 字節(jié)排序

字節(jié)排序 含義
Big-Endian 一個(gè)Word中的高位的Byte放在內(nèi)存中這個(gè)Word區(qū)域的低地址處。
Little-Endian 一個(gè)Word中的低位的Byte放在內(nèi)存中這個(gè)Word區(qū)域的低地址處。

必須注意的是：表中一個(gè)Word的長(zhǎng)度是16位，一個(gè)Byte的長(zhǎng)度是8位。如果一個(gè)數(shù)超過(guò)一個(gè)Word的長(zhǎng)度，必須先按Word分成若干部分，然后每一部分(即每個(gè)Word內(nèi)部)按Big-Endian或者Little-Endian的不同操作來(lái)處理字節(jié)。

一個(gè)例子：
如果我們將0x1234abcd寫(xiě)入到以0x0000開(kāi)始的內(nèi)存中，則結(jié)果為
big-endian little-endian
0x0000 0x12 0xcd
0x0001 0x34 0xab
0x0002 0xab 0x34
0x0003 0xcd 0x12
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5 樓shockwave_115（采姑娘的小蘑菇） 回復(fù)于 2005-06-18 14:06:48 得分 0
怎么寫(xiě)一個(gè)函數(shù)判斷機(jī)器是big_endian還是little_endian?Top

6 樓zhousqy（標(biāo)準(zhǔn)C匪徒)(甩拉，甩拉） 回復(fù)于 2005-06-18 14:33:49 得分 7
#include <stdio.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
union {
short s;
char c[sizeof(short)];
} un;

un.s = 0x0102;

if (sizeof(short) == 2) {
if (un.c[0] == 1 && un.c[1] == 2)
printf("big-endian\n");
else if (un.c[0] == 2 && un.c[1] == 1)
printf("little-endian\n");
else
printf("unknown\n");
} else
printf("sizeof(short) = %d\n", sizeof(short));

exit(0);
}
測(cè)試下面說(shuō)法：我們知道一個(gè)結(jié)構(gòu) 在不同的compiler下其在內(nèi)存中的map是不一樣的。

比如在VC(little Endian)
struct TypeA {
unsigned long a:1;
unsigned long b:1;
unsigned long c:3;
unsigned long d:3;

unsigned long e:1;
unsigned long f:1;
unsigned long g:1;
unsigned long h:1;
unsigned long i:1;
unsigned long j:2;
unsigned long k:1;
unsigned long l:12;
unsigned long m:1;
unsigned long n:3;
}

在Window下（little Endian）其在內(nèi)存中的Map為：
n|m|l|k|j|i|h|g|f|e|d|c|b|a

而在MIPS下（Big Endian）其在內(nèi)存中的Map為：
a|b|c|d|e|f|g|h|i|j|k|l|m|n;

這些都是編譯器造成的影響；

奇怪的little/big endian問(wèn)題,請(qǐng)大家發(fā)言
樓主mimepp（你好呀） 2005-06-21 12:36:42 在 VC/MFC / ATL/ActiveX/COM 提問(wèn)
進(jìn)來(lái)看帖子的朋友都幫著up一下,讓帖子別沉了.

問(wèn)題描述:
從網(wǎng)絡(luò)上某window XP的PC上收到一串內(nèi)容 buffer, 表示為16進(jìn)制如下: (共11 bytes)
00 b9 0b ,01 00 00 00, 00 04 00 00
----->
內(nèi)存中看到的內(nèi)容如上,從左往右是內(nèi)存地址增加方向.
現(xiàn)在有個(gè)指針指向 "01" 的位置. 用char *data表示.
這個(gè)data的內(nèi)容是要賦值給一個(gè)結(jié)構(gòu)的.
struct test
{
int a;
int b;
};
即
void fun(char *data, int datalen)
{
struct test *t = (struct test*)data; //data指向"01"所在的地方.
printf("result, a: 0x%08x, b: 0x%08x\n", t->a, t->b);
printf("result, a: %d, b: %d\n", t->a, t->b);
}
傳進(jìn)去的 datalen = 8;

得到的結(jié)果應(yīng)該是
result, a: 0x00000001, b: 0x00000400
result, a: 1, b: 1024

也就是說(shuō),我要得到"01"后面, 每4個(gè)字節(jié)的內(nèi)容到一個(gè)int中.

但實(shí)際運(yùn)行的結(jié)果卻不是如此. 實(shí)際的結(jié)果是:
result, a: 0x010bb900, b: 0x00000000
result, a: 17545472, b: 0

即我本來(lái)想得到的數(shù)據(jù)應(yīng)該為"01" 后面的內(nèi)容,但實(shí)際的結(jié)果卻是走到了"01"左邊的幾個(gè)字節(jié)上.
b的內(nèi)容也變成了"01" 后面的"00"的那4個(gè)字節(jié).

以上的代碼是運(yùn)行在某ARM開(kāi)發(fā)板上的結(jié)果.
開(kāi)發(fā)板上sizeof(int)是 4
即4個(gè)字節(jié)表示一個(gè)整數(shù).
sizeof(struct test)為8
data的指針point為0x09...87, 后面的兩位為87. 中間的沒(méi)記下.

后來(lái)經(jīng)過(guò)改寫(xiě):
struct test tmp;
memcpy( &tmp, data, sizeof(sturct test));
printf("result, a: 0x%08x, b: 0x%08x\n", tmp->a, tmp->b);
printf("result, a: %d, b: %d\n", tmp->a, tmp->b);
使用memcpy 來(lái)復(fù)制內(nèi)存內(nèi)容后,結(jié)果輸出正確. memcpy應(yīng)該是把data右邊的內(nèi)容copy正確到了tmp中.問(wèn)題最后是解決了的.

疑問(wèn):
1. 有人說(shuō)不是little/big endian的問(wèn)題,是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct test對(duì)齊的問(wèn)題. 大家什么意見(jiàn)?
說(shuō)是從"data的指針point為0x09...87, 后面的兩位為87." 看出的問(wèn)題. 不被4整除? 好像不是這樣吧.大家聊聊自己的看法.
2. 錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí), 取到的結(jié)果是
a: 01 0b b9 00
b: 00 00 00 00
也就是在字串被這樣處理了
00 b9 0b 01, 00 00 00 00, 04 00 00
即data指向的"01"被當(dāng)成了高位.低位在它的左邊. 即得到的是"01"加上它左邊的3個(gè)字符,而不是右邊的3個(gè)字符.
不知是否這樣解釋?
但這個(gè)解釋好像很奇怪喔. 怎么跑到了左邊?

3. 一般大家討論的情況可能只會(huì)涉及到
01 00 00 00, 00 04 00 00
這個(gè)的排列的內(nèi)容的含義:
如:
一種排列為:
01 00 00 00
00 04 00 00
另一種排列為:
00 00 00 01
00 00 04 00

但我這里遇到的是實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)中的現(xiàn)象. 和這個(gè)討論有點(diǎn)不同.
請(qǐng)大家就我的實(shí)際例子來(lái)討論.
4. 難道是內(nèi)存中數(shù)據(jù)被其他的代碼"踩到", 出錯(cuò)了?
5. 不知道代碼中其他地方還有沒(méi)有這樣的后患.呵呵.

相關(guān)知識(shí),來(lái)自網(wǎng)絡(luò):
1. Big-Endian 和 Little-Endian 翻譯為: 大端,小端
2. Big-Endian 和 Little-Endian
這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)自于 Jonathan Swift 的《《格利佛游記》其中交戰(zhàn)的兩個(gè)派別無(wú)法就應(yīng)該從哪一端－－小端還是大端－－打開(kāi)一個(gè)半熟的雞蛋達(dá)成一致。：）
在那個(gè)時(shí)代，Swift是在諷刺英國(guó)和法國(guó)之間的持續(xù)沖突，Danny Cohen，一位網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的早期開(kāi)創(chuàng)者，第一次使用這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)指代字節(jié)順序，后來(lái)這個(gè)術(shù)語(yǔ)被廣泛接納了
摘自《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》
3. 含義:
big endian：最高字節(jié)在地址最低位，最低字節(jié)在地址最高位，依次排列。
little endian：最低字節(jié)在最低位，最高字節(jié)在最高位，反序排列。
沒(méi)記錯(cuò)的話，除了moto的68K系列和dec的sparc是big endian外，常見(jiàn)的cpu都是little endian。ARM同時(shí)支持big和little，實(shí)際應(yīng)用中通常使用little endian。

歡迎大家討論. http://cache.baidu.com/c?word=struct%2Cendian&url=http%3A//topic%2Ecsdn%2Enet/t/20050621/12/4096371%2Ehtml&p=cb759a42dd9812a059ed8535540894&user=baidu

一個(gè)微軟面試題--關(guān)于位結(jié)構(gòu)體

2007-09-23 08:49:23
大中小
標(biāo)簽：學(xué)習(xí)公社
備案待查，指不定啥時(shí)候就用上了。
寫(xiě)出下列程序在X86上的運(yùn)行結(jié)果。
struct mybitfields
{
unsigned short a : 4;
unsigned short b : 5;
unsigned short c : 7;
}test;

void main(void)
{
int i;
test.a=2;
test.b=3;
test.c=0;
i=*((short *)&test);
printf("%d ",i);
}
這 個(gè)題的為難之處呢，就在于前面定義結(jié)構(gòu)體里面用到的冒號(hào)，如果你能理解這個(gè)符號(hào)的含義，那么問(wèn)題就很好解決了。這里的冒號(hào)相當(dāng)于分配幾位空間，也即在定義 結(jié)構(gòu)體的時(shí)候，分配的成員a 4位的空間， b 5位，c 7位，一共是16位，正好兩個(gè)字節(jié)。下面畫(huà)一個(gè)簡(jiǎn)單的示意：
變量名 位數(shù)
test    15 14 13 12 11 10 9 |8 7 6 5 4 |3 2 1 0
test.a                       |           |0 0 1 0
test.b                       |0 0 0 1 1 |
test.c   0 0 0 0 0 0 0 |           |
在 執(zhí)行i=*((short *)&test); 時(shí)，取從地址&test開(kāi)始兩個(gè)字節(jié)（short占兩個(gè)字節(jié)）的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為short型數(shù)據(jù)，即為0x0032，再轉(zhuǎn)為int型為 0x00000032，即50。輸出的結(jié)果就是50。當(dāng)然，這里還涉及到字節(jié)及位的存儲(chǔ)順序問(wèn)題，后面再說(shuō)。
     
前面定義的結(jié)構(gòu)體被稱為位結(jié)構(gòu)體。所謂位結(jié)構(gòu)體，是一種特殊的結(jié)構(gòu)體，在需要按位訪問(wèn)字節(jié)或字的一個(gè)或多個(gè)位時(shí)，位結(jié)構(gòu)體比按位操作要更方便一些。
位結(jié)構(gòu)體的定義方式如下：
struct [位結(jié)構(gòu)體名]{
數(shù)據(jù)類型 變量名:整數(shù)常數(shù);
...
}位結(jié)構(gòu)變量;
說(shuō)明：
1）這里的數(shù)據(jù)類型只能為int型（包括signed和unsigned）；
2）整數(shù)常數(shù)必須為0~15之間的整數(shù)，當(dāng)該常數(shù)為1時(shí)，數(shù)據(jù)類型為unsigned（顯然嘛，只有一位，咋表示signed？光一符號(hào)？沒(méi)意義呀）；
3）按數(shù)據(jù)類型變量名:整數(shù)常數(shù);方式定義的結(jié)構(gòu)成員稱為位結(jié)構(gòu)成員，好像也叫位域，在一個(gè)位結(jié)構(gòu)體中，可以同時(shí)包含位結(jié)構(gòu)成員及普通的結(jié)構(gòu)成員；
4）位結(jié)構(gòu)成員不能是指針或數(shù)據(jù)，但結(jié)構(gòu)變量可以是指針或數(shù)據(jù)；
5）位結(jié)構(gòu)體所占用的位數(shù)由各個(gè)位結(jié)構(gòu)成員的位數(shù)總各決定。如在前面定義的結(jié)構(gòu)體中，一共占用4+5+7＝16位，兩個(gè)字節(jié)。另外我們看到，在定義位結(jié)構(gòu)成員時(shí)，必須指定數(shù)據(jù)類型，這個(gè)數(shù)據(jù)類型在位結(jié)構(gòu)體占用多少內(nèi)存時(shí)也起到不少的作用。舉個(gè)例子：
struct mybitfieldA{
char a:4;
char b:3;
}testA;
struct mybitfieldB{
short a:4;
short b:3;
}testB;
這 里，testA占用一個(gè)字節(jié)，而testB占用兩個(gè)字節(jié)。知道原因了吧。在testA中，是以char來(lái)定義位域的，char是一個(gè)字節(jié)的，因此，位域占 用的單位也按字節(jié)做單位，也即，如果不滿一個(gè)字節(jié)的話按一個(gè)字節(jié)算（未定義的位按零處理）。而在testB中，short為兩個(gè)字節(jié)，所以了，不滿兩個(gè)字 節(jié)的都按兩個(gè)字節(jié)算（未定義位按零處理）
關(guān)于位結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存中的存儲(chǔ)問(wèn)題
Kevin‘s Theory #2: In a C structure that contains bit fields, if field A is defined in front of field B, then field A always occupies a lower bit address than field B. （來(lái)自http://www./forum/showflat.php?Cat=&Board=linuxk&Number=638637&page=0&view=collapsed&sb=5&o=all&fpart=all）
說(shuō)的是，在C結(jié)構(gòu)體中，如果一個(gè)位域A在另一個(gè)位域B之前定義，那么位域A將存儲(chǔ)在比B小的位地址中。
如果一個(gè)位域有多個(gè)位時(shí)，各個(gè)位的排列順序通常是按CPU的端模式(Endianess）來(lái)進(jìn)行的，即在大端模式(big endian）下，高有效位在低位地址，小端模式則相反。
補(bǔ)充說(shuō)明一個(gè)關(guān)于位域與普通結(jié)構(gòu)成員一起使用的問(wèn)題
先看一個(gè)例子
struct mybitfield{
char a:4;
char b:3;
char aa;
char c:1;}test;
這種情況下，test應(yīng)該占幾個(gè)字節(jié)呢？2個(gè)（4+3+1＝8占一個(gè)字節(jié)，aa占一個(gè)）還是3個(gè)（4+3不足補(bǔ)一位，占一個(gè)字節(jié)，aa占一個(gè)字節(jié)，c占一個(gè)字節(jié)）？
寫(xiě)個(gè)小程序驗(yàn)證一下：
int main(int argc, char* argv[])
{
int i;
test.a = 1;
test.b = 1;
test.aa = 1;
test.c = 1;

i=*((short *)&test);
printf("%d \n",i);

return 0;
}