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  • 操作系统的大端小端

    1. 什么是大端,什么是小端:

    所谓的大端模式,是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中;

    所谓的小端模式,是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位保存在内存的高地址中。(大部分的操作系统都是小端,而通讯协议是大端)

    2.为什么会有大小端:

    为什么会有大小端模式之分呢?这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如果将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。例如一个16bit的short型x,在内存中的地址为0x0010,x的值为0x1122,那么0x11为高字节,0x22为低字节。对于大端模式,就将0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

    3.大小端在内存中的存放方式举例:

    16bit宽的数0x1234在Little-endian模式(以及Big-endian模式)CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:
     
    内存地址 小端模式存放内容 大端模式存放内容
    0x4000 0x34 0x12
    0x4001 0x12 0x34

    32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式)CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

    内存地址 小端模式存放内容 大端模式存放内容
    0x4000 0x78 0x12
    0x4001 0x56 0x34
    0x4002 0x34 0x56
    0x4003 0x12 0x78

    可以看出来小端模式,读取内存就可以得到相应数字,无需调整结构,而大端需要调整结构,但是大端可以最先读到正负符号,快速得知该数字是正数还是负数。

    验证一下~:

    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    void IsBigEndian()
    {
            int a = 0x1234;
            char b =  *(char *)&a;  //通过将int强制类型转换成char单字节,通过判断起始存储位置。即等于 取b等于a的低地址部分
            if( b == 0x12)
            {
               cout<<"big endian"<<endl;
               return;
            }
            cout<<"small endian"<<endl;
            return;
    }
    
    int main()
    {
     IsBigEndian();
    }

     

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