big endian和little endian

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发布时间:2013-12-10 00:00:08
来源:东方联盟
big endian和little endian
 
字节序
 
字节序,又称端序,尾序(英语:Endianness)。在计算机科学领域中,字节序是指存放多字节数据的字节(byte)的顺序,典型的情况是整数在内存中的存放方式和网络传输的传输顺序。Endianness有时候也可以用指位序(bit)。
 
一般而言,字节序指示了一个UCS-2字符的哪个字节存储在低地址。如果LSByte在MSByte的前面,即LSB为低地址,则该字节序是小端序;反之则是大端序。在网络编程中,字节序是一个必须被考虑的因素,因为不同的处理器体系可能采用不同的字节序。在多平台的代码编程中,字节序可能会导致难以察觉的bug。
 
基本的字节序 
 
对于单一的字节(a byte),大部分处理器以相同的顺序处理位元(bit),因此单字节的存放方法和传输方式一般相同。
 
对于多字节数据,如整数(32位机中一般占4字节),在不同的处理器的存放方式主要有两种,以内存中0x0A0B0C0D的存放方式为例,分别有以下几种方式:
 
注: 0x前缀代表十六进制。
 
大端序 
 
大端序(英:big-endian)或称大尾序。
 
数据以8bit为单位:
地址增长方向  →
 
...
 
0x0A
 
0x0B
 
0x0C
 
0x0D
 
...
 
示例中,最高有效位(MSB, Most Significant Byte)是0x0A 存储在最低的内存地址处。下一个字节0x0B存在后面的地址处。正类似于十六进制字节从左到右的阅读顺序。
 
数据以16bit为单位:
地址增长方向  →
 
...
 
0x0A0B
 
0x0C0D
 
...
 
 
最高的16bit单元0x0A0B存储在低位。
 
小端序 
 
小端序(英:little-endian)或称小尾序。
 
 
 
数据以8bit为单位:
地址增长方向  →
 
...
 
0x0D
 
0x0C
 
0x0B
 
0x0A
 
...
 
最低有效位(LSB,Least Significant Byte)是0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。
 
数据以16bit为单位:
地址增长方向  →
 
...
 
0x0DOC
 
0x0BOA
 
...
 
 
最低的16bit单元0xOD0C存储在低位。
 
更改地址的增长方向:
当更改地址的增长方向,使之由右至左时,表格更具有可阅读性。
 
←  地址增长方向
 
...
 
0x0A
 
0x0B
 
0x0C
 
0x0D
 
...
 
最低有效位(LSB)是0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。
 
←  地址增长方向
 
...
 
0x0A0B
 
0x0C0D
 
...
 
 
最低的16bit单元0x0C0D存储在低位。
 
混合序 
 
混合序(英:middle-endian)具有更复杂的顺序。以PDP-11为例,0x0A0B0C0D被存储为:
 
32bit在PDP-11的存储方式
地址增长方向  →
 
...
 
0x0B
 
0x0A
 
0x0D
 
0x0C
 
...
 
可以看作最高的16bit位和低位以大端序存储,但16bit内部以小端存储。
 
处理器体系 
 
x86,MOS Technology 6502,Z80,VAX,PDP-11等处理器为Little endian。
 
Motorola 6800,Motorola 68000,PowerPC 970,System/370,SPARC(除V9外)等处理器为Big endian
ARM, PowerPC (除PowerPC 970外), DEC Alpha, SPARC V9, MIPS, PA-RISC and IA64的字节序是可配置的。
网络序
 
网络传输一般采用大端序,也被称之为网络字节序,或网络序。IP协议中定义大端序为网络字节序。
 
伯克利socket API定义了一组转换函数,用于16和32bit整数在网络序和本机字节序之间的转换。htonl,htons用于本机序转换到网络序;ntohl,ntohs用于网络序转换到本机序。
 
位序 
 
一般用于描述串行设备的传输顺序。网络协议中只有数据链路层的底端会涉及到。
 
小端序(先传低位)的串行协议
 
RS-232
RS-422
RS-485
USB
大端序(先传高位)的串行协议 
 
I2C协议
SPI协议
摩尔斯电码
以太网
 
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