計算機硬體有兩種儲存資料的方式:大端位元組序(big endian)和小端位元組序(little endian)。
舉例來說,數值0x2211
使用兩個位元組儲存:高位位元組是0x22
,低位位元組是0x11
。
大端位元組序:高位位元組在前,低位位元組在後,這是人類讀寫數值的方法。同理,小端位元組序:低位位元組在前,高位位元組在後,即以0x1122形式儲存。
0x1234567
的大端位元組序和小端位元組序的寫法如下圖。
我一直不理解,為什麼要有位元組序,每次讀寫都要區分,多麻煩!統一使用大端位元組序,不是更方便嗎?
上週,我讀到了一篇文章,解答了所有的疑問。而且,我發現原來的理解是錯的,位元組序其實很簡單。
首先,為什麼會有小端位元組序?
答案是,計算機電路先處理低位位元組,效率比較高,因為計算都是從低位開始的。所以,計算機的內部處理都是小端位元組序。
但是,人類還是習慣讀寫大端位元組序。所以,除了計算機的內部處理,其他的場合幾乎都是大端位元組序,比如網路傳輸和檔案儲存。
計算機處理位元組序的時候,不知道什麼是高位位元組,什麼是低位位元組。它只知道按順序讀取位元組,先讀第乙個位元組,再讀第二個位元組。
如果是大端位元組序,先讀到的就是高位位元組,後讀到的就是低位位元組。小端位元組序正好相反。
理解這一點,才能理解計算機如何處理位元組序。
位元組序的處理,就是一句話:
"只有讀取的時候,才必須區分位元組序,其他情況都不用考慮。"處理器讀取外部資料的時候,必須知道資料的位元組序,將其轉成正確的值。然後,就正常使用這個值,完全不用再考慮位元組序。
即使是向外部裝置寫入資料,也不用考慮位元組序,正常寫入乙個值即可。外部裝置會自己處理位元組序的問題。
位元組序轉換的例子
不同cpu平台上位元組序通常也不一樣,下面寫個簡單的c程式,它可以測試不同平台上的位元組序。
1 #include 2 #include in.h>在80x86cpu平台上,執行該程式得到如下結果:3int
main()
4
[0]:0x78
[1]:0x56
[2]:0x34
[3]:0x12
[0]:0x12
[1]:0x34
[2]:0x56
[3]:0x78
分析結果,在80x86平台上,系統將多位元組中的低位儲存在變數起始位址,使用小端法。htonl將i_num轉換成網路位元組序,可見網路位元組序是大端法。
大端位元組序 小端位元組序
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大端位元組序和小端位元組序
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