大小端的问题(转)

大小端的不同主要影响两个方面，而且它们本质上原因是相同的。它们分别是字节序和比特序

字节序：

字节序是指占用内存多于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序，有小端、大端两种字节顺序。小端字节序指低字节数据存放在内存低地址处，高字节数据存放在内存高地址处；大端字节序相反。网络字节序为大端字节序。

不同体系结构的CPU有不同的字节序类型：INTEL的X86平台使用小端法，IBM、Motorola、Sun Microsystem等大多数微处理器则使用大端法，还有部分微处理器可以由用户自己设置是使用大端法还是小端法，如ARM、MIPS、PowerPC等。 

 

比特序：

在说明比特序之前，先说说位域的概念：

些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占一个或几个二进制位。为了节省存储空间，并使处理简便，Ｃ语言提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。

关于位域，有如下相关规则：

使用规则：

1．  一个位域必须存储在定义它的一个数据类型内部，不能跨越该数据类型。如位域所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。

2．  由于位域不允许越过定义它的数据类型，因此位域的长度不能大于定义它的数据类型的长度。

3．  位结构总长度(位数), 是各个位成员定义的位数之和再向最大结构成员对齐。

4．  位结构成员可以与其它结构成员一起使用。

 

压缩存储规则：

1．  如果相邻位域字段的类型相同，且其位宽之和小于类型的sizeof大小，则后面的字段将紧邻前一个字段存储，直到不能容纳为止；

2．  如果相邻位域字段的类型相同，但其位宽之和大于类型的sizeof大小，则后面的字段将从新的存储单元开始，其偏移量为其类型大小的整数倍；

3．  如果相邻的位域字段的类型不同，则各编译器的具体实现有差异，VC6采取不压缩方式，Dev-C++采取压缩方式；

4．  如果位域字段之间穿插着非位域字段，则不进行压缩；

整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。

 

说完位域，继续比特序的话题，与字节序类似，不同体系结构的CPU会按不同的方法来解释高低比特的顺序。小端的CPU将低位数据存放在内存低地址处，高位数据存放在内存高位处；大端的CPU相反。

 

大/小端区别的本质是由于CPU的数据引脚和系统地址总线的连接方向的不同。也就是说，高地址/低地址的区别不仅体现在“字节序”上，还体现在“比特序”上，只不过因为系统屏蔽了“比特序”的一些细节，所以在没有用位域对字节进行进一步划分的情形下，看起来问题仅仅是字节之间的顺序问题了。

 

 这样，比特序相关的问题，可以从两个角度结合分析：先从系统地址总线的角度来分析数据的存放，然后从CPU的数据引脚的角度来解析数据。假设固定总线上的比特地址，从0比特到7比特的内存数据是 0000 0001。那么，小端的CPU读到的值就是0x80，而大端的CPU读到的值就是0x01。

 

实际应用中要注意java语言（Java的硬件无关性）和网络数据使用的都是大端形式的数据。C语言中和系统CPU相关。需要注意C语言的位域中，每个field是严格按照bit地址从低到高排列的，不会随大小端变化。

 

我们常用的intel x86系列主机CPU均为小端模式。

 

这次写的有点多，累啊~~~就这样了，休息，休息一下  ^_^

 

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_413257660100pf96.html