ARM存儲格式之 大端小端(徹底明白大端小端)

ARM存儲格式之 大端小端http://blog.csdn.net/asda56/article/details/36919809

我們知道在內存中數據是以字節爲單位進行存儲的，每個地址單元對應着一個字節（byte），一個字節爲8位（bite）。但是很多時候數據除了8bit額char外，還有16bit的short，32位的long型（要看具體的編譯器），必然存在多字節安排的問題。不同的計算機存放多字節值的順序不同，有些機器在起始地址存放低位字節（低位先存），即小端模式；有的機器在起始地址存放高位字節（高位先存），即大端模式。基於Intel的CPU，採用的是低位先存。而KEIL C51則爲大端模式。大端小端對應着數據在存儲器中的存放順序。

　　同時，在網絡傳輸中，網絡協議需要指定網絡字節順序，TCP/IP協議中使用16位整數和32位整數的高位先存模式，對應我們的大端模式。

　　下面是兩個具體例子：

　　16bit寬的數0x1234在Little-endian模式（以及Big-endian模式）CPU內存中的存放方式（假設從地址0x4000開始存放）爲：

內存地址	小端模式存放內容	大端模式存放內容
0x4000	0x34	0x12
0x4001	0x12	0x34

　　32bit寬的數0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式）CPU內存中的存放方式（假設從地址0x4000開始存放）爲：

內存地址	小端模式存放內容	大端模式存放內容
0x4000	0x78	0x12
0x4001	0x56	0x34
0x4002	0x34	0x56
0x4003	0x12	0x78

　　聯合體union的存放順序是所有成員都從低地址開始存放，利用該特性可以輕鬆地獲得了CPU對內存採用Little-endian還是Big-endian模式讀寫。

　　寫程序判斷處理器是Little-endian模式，還是Big-endian模式，可以通過以下程序：

　　1>.通過將int強制類型轉換成char單字節，通過判斷起始存儲位置。

1 void main(int argc, char **argv) 
2 { 
3 int i = 1; 
4 char *cp = (char *)&i; //前面是指針運算符*，前值類型轉換。後面是取地址符號。 
5   if (*cp) //如果此時cp指向的內存爲1的話，則爲小端，否則爲大端。 
6   printf("Little Endian\n"); 
7 else 
8 printf("Big Endian\n"); 
9 
10 exit(EXIT_SUCCESS); 
11 }

註釋：如果小端方式中（i佔至少兩個字節的長度）則i所分配的內存最小地址那個字節中就存着1，其他字節是0.大端的話則1在i的最高地址字節處存放，char是一個字節，所以強制將char型量p指向i則p指向的一定是i的最低地址，那麼就可以判斷p中的值是不是1(或者爲0，也即是假)來確定是不是小端。

或者如下程序：

void main()
{
short int x;

char x0,x1;

x=0x1122;

x0=((char*)&x)[0]; //低地址單元
x1=((char*)&x)[1]; //高地址單元

if (0x11 == x0 && 0x22 == x1)
{
cout << "Big_endian" << endl;
}
else
{
cout << "Little_endian" << endl;
}
}

2>.利用聯合體union的存放順序是所有成員都從低地址開始存放，判斷處理器模式。

bool checkCPU( )
{ 
{ 
union w 
{ 
int a; 
char b; 

} c; 
c.a = 1; 
return(c.b ==1);
} 
}

以及如下程序：

bool isLittleEndian()
{
union _dword
{
int all;
struct _bytes
{
char byte0; 
char pad[3]; 
}bytes;
}dword;

dword.all=0x87654321;

return (0x21==dword.bytes.byte0); 
}

分析：如果你的處理器調用函數isLittleEndian返回1，那麼說明你的處理器爲little endian,否則爲big endian.注意，如果在little endian處理器上，byte0和pad按內存從低到高的存放順序：LOW->byte0 pad[0] pad[1] pad[2] ->HIGH；0x87654321按內存從低到高的存放順序:  0x21  0x43   0x65   0x87, 可見byte0對應到0x21。所以通過判斷dword中第一個字節dword.bytes.byte0是否與0x21相等就可以看出是否是little endian。

 

 

　PS:本文後面幾個程序都是從網上摘抄過來的，對於聯合體Union不是很清楚的可以參看http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fa943920100ob37.html 我覺得這篇博文寫的很詳細。通過本文對大端小端模式有了一個比較深的理解吧。也希望對讀者有些許幫助，謝謝！接下來我會總結下聯合Union結構和Struct的區別