字节序

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现代计算机一般采用字节（Octet or Byte）作为逻辑寻址单位，当物理长度大于一个字节时，就要区分字节顺序（Byte Order）。例如在C语言中，除了8bit char外，还有16bit的short和32bit的int；此外对于大于8位的处理器，如16位或32位处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，也存在多个字节排列的问题。常见的字节顺序有两种：Big-Endian和Little-Endian。

大端序（Big-Endian）即是将其最高有效位（Most Sigificant Bit）放在内存的低地址端，最低有效位（Little Sigificant Bit）放在内存的高地址端；小端序（Little-Endian）则恰好相反。若将整型数据0x12345678存入内存，其在不同的系统中表示如下：

0 --> 31

Big-Endian

0 --> 31

Little-Endian

由上可知，采用大小端模式对数据进行存放的主要区别在于存放的字节顺序。通常来讲，Little-Endian最符合人类思维，即将低位值放在内存地址小的地方，将高位值放在内存地址大的地方。而Big-Endian更适合计算机处理。

对于一台机器字节序的判断，有几种方法可以使用：

• union的所有成员在内存中的存放是从低地址到高地址，利用此特性，可以获得CPU对内存采用的策略是Little-Endian还是Big-Endian

union NUM {
    char cval;
    int ival;
} num;

num.ival = 0x12345678; 

if (num.cval == 0x12)
    printf("It‘s Big-Endian.\n");

else if (num.cval == 0x78)
    printf("It‘s Little-Endian.\n");

else
    printf("Cant‘t tell the type of machine.\n");

• 也可通过读取同一地址的int数据和char数据来判断

int ival = 0x1234;
char cval = *(char *)&ival;
printf("cval = 0x%x\n", cval);

在通用的处理器中，x86体系结构是Little-Endian，而ARM通常采用的是Big-Endian。此外，网络字节序采用的是Big-Endian，它是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式，与具体的CPU无关，从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。因此在进行网络编程时，通常需要进行大小端字节序的转换。

为了进行字节序的转换，BSD Socket提供了以下4个转换函数：

htons( ) 将unsigned short类型从主机序转换到网络序

htonl( ) 将unsigned long类型从主机序转换到网络序

ntohs( ) 将unsigned short类型从网络序转换到主机序

ntohl( ) 将unsigned long类型从网络序转换到主机序

在使用Little-Endian的系统中，这些函数会把字节序进行转换，而在Big-Endian的系统中，这些函数会定义成宏。

除去大端序和小端序外，还有混合序（Meddle-Endian），它的顺序更为复杂。仍以整型数据0x12345678为例，它在Meddle-Endian系统中的表示为：

0 --> 31

可将这个32bit的数据以16bit分割，前16bit与后16bit以Big-Endian排列；在16bit内部，以Little-Endian排列。这个例子仅作了解。

大端和小端排序是以字节为单位的，但CPU在存储一个字节时，其内部的8个bit之间的排列也有大小端之分。下面以位域（Bit field）为列以作说明。

union {
    struct {
        unsigned char c1:2;
        unsigned char c2:3;
        unsigned char c3:3;
    } st;
    unsigned char ch;
} uval;

uval.ch = 0x64;
printf("c1 = %d\n", uval.st.c1);
printf("c2 = %d\n", uval.st.c2);
printf("c3 = %d\n", uval.st.c3);

return 0;        

 代码中0x64的二进制为0110 0100，若系统为小端序，其在一个字节内的排序为：

0 --> 7

程序运行结果显示，c1 = 0，c2 = 1，c3 = 3。即c1取00，c2取100，c3取110。

本例采用的是x86_64和GCC实现。

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原文地址：http://www.cnblogs.com/0xceff/p/4308973.html