關于大端、小端的了解

Persus & Xie

在計算機系統中，存儲是以位元組為機關的，每個位址單元都對應着一個位元組，一個位元組為8bit。但在C語言 中，除了8bit的char類型外，也有32bit的float型，64bit的double型（要看具體的編譯器），另外，對于位數（bit）大于8位的處理器，例如16位或者32位的處理器，由于寄存器寬度大于一個位元組，是以存在一個問題：如何安排多個位元組。故，存在兩種模式來解決這個問題：大端存儲模式和小端存儲模式。

低位與高位

在我們的書寫習慣中，通常自左向右書寫一個數字，比如31415926，其中

3

是是最高有效位，

6

為最低有效位。計算機記憶體中一個位元組的位數相當于二進制數的位數，相當于最最低有效位表示

1

，倒數第二個有效位表示 2 × 1 2 \times 1 2×1或2，倒數第三個有效位表示 2 × 2 × 1 2 \times 2 \times 1 2×2×1或者4；以此類推，如果一個用記憶體中的兩個位元組表示一個16位的數字，那麼其中一個位元組應該存放在最低的8位有效位，而另一個位元組将存放在最高的8位有效位，如下圖所示。存放最低的8位有效位的位元組被稱為最低有效位位元組或低位位元組，而存放最高的8位有效位的位元組被稱為最高有效位位元組或高位位元組。

一個16位的數占兩個位元組的存儲空間，即高位位元組和低位位元組(見上圖)。如果是在紙上書寫一個16位的數，你總是會把高位位元組寫在前面，而把低位位元組寫在後面。然而，當這個數被存儲到記憶體中時**，并沒有固定的存儲順序**。

如果用H和L分别表示高位位元組和低位位元組，那麼可以有兩種方式把這兩個位元組存儲到記憶體中，即H在前L在後或者L在前H在後。把M存儲在前的順序被稱為“正向(forward)”或“高位優先順序；把L存儲在前的順序被稱為“逆向”或“低位優先”順序。

大端和小端

大端（Big-Endian）的定義:

把一個數的低位位元組序的内容存放到高位址端，高位位元組序的内容存放在低位址端

小端（Little-Endian）的定義:

把一個數的高位位元組序的内容存放到高位址端，低位位元組序的内容存放在低位址端

我們用一個例子來區分大端和小端，我們有一個數字

0x12 34 56 78

，它在記憶體中的表示方式為：

• 大端模式：

  低位址-------------->高位址

  0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78

• 小端模式**

  低位址端-------------->高位址端

  0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12

另外一個例子，對于一個16bit寬的數字

0x1024

在大端模式和小端模式下CPU的存放方式，假設存儲位置起始為

x1001

,則其可以表示為:

記憶體位址	小端模式存放内容	大端模式存放内容
0x1001	0x24	0x10
0x1002	0x10	0x24

對于一個32bit寬的數字

0x12345678

在大端模式和小端模式下CPU的存放方式，假設存儲位置起始為

x1001

,則其可以表示為:

記憶體位址	小端模式存放内容	大端模式存放内容
0x1001	0x78	0x12
0x1002	0x56	0x34
0x1003	0x34	0x56
0x1004	0x12	0x78

總結

本文通過從介紹

低位

與

高位

到進一步解釋了關于大端和小端的相關理論。