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Big Endian和Little Endian的区别
1.故事的起源
“endian”这个词出自《格列佛游记》。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头(Big-Endian)敲开还是从小头(Little-Endian)敲开,由此曾发生过六次叛乱,其中一个皇帝送了命,另一个丢了王位。
我们一般将endian翻译成“字节序”,将big endian和little endian称作“大尾”和“小尾”。
2.什么是Big Endian和Little Endian?
在设计计算机系统的时候,有两种处理内存中数据的方法。一种叫为little-endian,存放在内存中最低位的数值是来自数据的最右边部分(也就是数据的最低位部分)。
比如某些文件需要在不同平台处理,或者通过Socket通信。这方面我们可以借助ntohl(), ntohs(), htonl(), and htons()函数进行格式转换,
个人补充:一个操作数作htonl或ntohl结果不一定相同,当机器字节序跟网络字节序刚好是仅仅big endian和little endian的区别时是相同的。
3. 如何理解Big Endian和Little Endian
举个例子:
int a = 1;
a这个数本身的16进制表示是0x00 00 00 01
在内存中怎么存储呢?
如果你的CPU是intel x86架构的(基本上就是通常我们说的奔腾cpu),那么就是<wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x01</wbr><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">,
这也就是所谓的little-endian, 低字节存放在内存的低位.<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
如果你的CPU是老式AMD系列的(很老很老的那种,因为最新的AMD系列已经是x86架构了), 它的字节序就是big-endian, 其内存存储就是<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x01</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">在内存中从高字节开始存放。<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
现在世界上绝大多数的CPU都是little-endian。<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
4. 了解big-endian和little-endian有什么作用?<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
一个重要的作用就是了解在网络上不同的机器间的数据如何传输。<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
假设我们在网络上有两台机器A和B, 其中A为little-endian,B为big-endian<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
机器A要传输上面的整数a给机器B,如何传输呢?<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
过程是这样的:<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
机器A先把a在内存中的四个字节<u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x 01</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">转化为网络字节序<u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x01</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">,然后一个字节一个字节(从0x00到0x01)喂到网络上去<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
然后机器B从网络上一个字节一个字节地取出四个字节<u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x01</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">后又会转化为本地字节序<u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x01</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">后放入内存。因而B正确地得到了来自A的数据a<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
如果数据缺少在网络上的字节序转换的话,情况会怎样呢?<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
机器A先把a由在内存的四个字节<u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x 01</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">一个字节一个字节地喂到网络上,然后机器B从网络上一个字节一个字节地收到<u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x
01</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><u style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">0x00</wbr></u><wbr style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">并放入到内存中,
B认为他收到了0x01000000, 也就是十进制数1677216,这显然是错误的.<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
5.如何判断系统是Big Endian还是Little Endian?<br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px"><br style="padding-bottom:0px; margin:0px; padding-left:0px; padding-right:0px; padding-top:0px">
在/usr/include/中(包括子目录)查找字符串BYTE_ORDER(或_BYTE_ORDER, __BYTE_ORDER),确定其值。这个值一般在endian.h或machine/endian.h文件中可以找到,有时在feature.h中,不同的操作系统可能有所不同。一般来说,Little Endian系统BYTE_ORDER(或_BYTE_ORDER,__BYTE_ORDER)为1234,Big Endian系统为4321。大部分用户的操作系统(如windows, FreeBsd,Linux)是Little
Endian的。少部分,如MAC OS ,是Big Endian 的。本质上说,Little Endian还是Big Endian与操作系统和芯片类型都有关系。</wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr></wbr>
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buffer ) ) [ 0 ] === 0x04030201 )用法使用 npm 安装: npm install is-little-endian然后像这样使用它: if ( require ( "is-little-endian" ) ) { // Use little endian buffer} else { // Use big endian ...
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