大端模式和小端模式

 

union 共用体名{

   数据类型 成员名;

                           数据类型 成员名;

                         ...

                     } 变量名;

       共用体变量的地址和它的各个成员变量的地址相同,在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量。在union中,所有的共用体成员共用一个空间,并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。

正是利用union这个公用同块地址的特点可以有很多的用途。

1.CPU大小端的测试

 首先了解下大小端模式:

大端模式
  所谓的大端模式,是指数据的低位(就是权值较小的后面那几位)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,这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理:地址由小向大增加,而数据从高位往低位放;

         记忆方法: 地址的增长顺序与值的增长顺序相反

小端模式
  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,这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来,高地址部分权值高,低地址部分权值低,和我们的逻辑方法一致。

          记忆方法: 地址的增长顺序与值的增长顺序相同

为什么有大小端模式之分
  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何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。

 

 

举个例子:

2bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为

Little-endian

内存地址

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

存放内容

0x78

0x56

0x34

0x12

 

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为:

Big-endian

内存地址

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

存放内容

0x12

0x34

0x56

0x78

 

下面这段代码能够简单的测试 CPU是 大端模式 还是 小端模式 。

// 1: Big-endian ,0: Little-endian
int isbigendian()
{    
    union {
        long l; 
        char b[sizeof(long)];
    }u;
     u.l = 1; 
    if(u.b[sizeof(long)-1] == 1)
        return 1; // Big-endian
    else
        return 0; // Little-endian
/*    
假设地址从0x3000开始存放,long 占4字节
那么,u.l = 1 =  0x00 00 00 01 布局如下:
                        内存地址:0x3000  0x3001 0x3002 0x3003
大端(低位数据存放内存高地址)存放内容: 0x00    0x00   0x00   0x01
小端(低位数据存放内存低地址)存放内容: 0x01    0x00   0x00   0x00
*/
}

 

2.unsigned int  型转化成 unsigned char类型

由于unsigned int 占四个字节(VC6下,32位系统),假设存了一个比较大的数,要是强制转化成unsigned char类型(VC6下,32位系统)占一个字节,会存在数据的丢失。这时候可以通过一个共用体来解决。

union Uname
{
	unsigned int Date;
	unsigned char buffer[4];
};

int main()
{
	Uname Un1;			//定义联合体
	Un1.Date = 0x11223344;	
	printf("%x,%x,%x,%x",Un1.buffer[0],Un1.buffer[1],Un1.buffer[2],Un1.buffer[3]);
	return 0;
}


 输出结果是44,33,22,11。为什么不是11,22,33,44呢?这就是上面说的CPU的大小端了。

由于我的CPU是小端模式的,因此高地址存高字节,低地址存低字节。Un1.Date存放形式 (参考下图)。Un1.buffer[i]从低地址到高地址读取,每次都是一个字节。通过这样的形式就能访问unsigned int中的各个位了。

内存地址

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

存放内容

0x44

0x33

0x22

0x11

 

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大部分内容摘自网络。

 

 

 

 

 

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