你真的懂CPU的大端和小端模式嗎？

通信協(xié)議中的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)組的存儲(chǔ)方式、數(shù)據(jù)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換等這些都會(huì)牽涉到大小端問(wèn)題。 CPU的大端和小端模式很多地方都會(huì)用到，但還是有許多朋友不知道，今天暫且普及一下。 一、為什么會(huì)有大小端模式之分呢？

因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，我們是以字節(jié)為單位的，每個(gè)地址單元都對(duì)應(yīng)著一個(gè)字節(jié)，一個(gè)字節(jié)為8bit。

但是在C語(yǔ)言中除了8bit的char之外，還有16bit的short型，32bit的int型。另外，對(duì)于位數(shù)大于8位的處理器，例如16位或者32位的處理器，由于寄存器寬度大于一個(gè)字節(jié)，那么必然存在著一個(gè)如果將多個(gè)字節(jié)安排的問(wèn)題。因此就導(dǎo)致了大端存儲(chǔ)模式和小端存儲(chǔ)模式。

例如一個(gè)16bit的short型x，在內(nèi)存中的地址為0x0010，x的值為0x1122，那么0x11為高字節(jié)，0x22為低字節(jié)。

對(duì)于大端模式，就將0x11放在低地址中，即0x0010中，0x22放在高地址中，即0x0011中。小端模式，剛好相反。

二、什么是大端和小端？大端模式：是指數(shù)據(jù)的高字節(jié)保存在內(nèi)存的低地址中，而數(shù)據(jù)的低字節(jié)保存在內(nèi)存的高地址中。

小端模式：是指數(shù)據(jù)的高字節(jié)保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù)據(jù)的低字節(jié)保存在內(nèi)存的低地址中。

假如32位寬（uint32_t）的數(shù)據(jù)0x12345678，從地址0x08004000開始存放:

再結(jié)合一張圖進(jìn)行理解：

從上面表格、圖可以看得出來(lái)，大小端的差異在于存放順序不同。 在維基百科中還有有一段關(guān)于“端的起源”：

三、數(shù)組在大端小端情況下的存儲(chǔ) 以u(píng)nsigned int value = 0x12345678為例，分別看看在兩種字節(jié)序下其存儲(chǔ)情況，我們可以用unsigned char buf[4]來(lái)表示value。 1.大端模式下

2.小端模式下

不知道大家對(duì)數(shù)組進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成整型數(shù)據(jù)沒(méi)有？ 如果你要進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，肯定要考慮大小端問(wèn)題。 四、大小端誰(shuí)更好？

小端模式：強(qiáng)制轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)不需要調(diào)整字節(jié)內(nèi)容，1、2、4字節(jié)的存儲(chǔ)方式一樣。

大端模式：符號(hào)位的判定固定為第一個(gè)字節(jié)，容易判斷正負(fù)。

總結(jié)：大端小端沒(méi)有誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)劣，各自優(yōu)勢(shì)便是對(duì)方劣勢(shì)。

五、常見(jiàn)字節(jié)序

常見(jiàn)的操作系統(tǒng)是小端，通訊協(xié)議是大端。

1.常見(jiàn)CPU的字節(jié)序

大端模式：PowerPC、IBM、Sun

小端模式：x86、DEC

ARM既可以工作在大端模式，也可以工作在小端模式。

（內(nèi)容來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

2.STM32屬于小端模式

測(cè)試一款MCU屬于大端，還是小端方法很多種，通過(guò)打印數(shù)據(jù)，通過(guò)在線調(diào)試查看數(shù)據(jù)：

當(dāng)然，在MCU的手冊(cè)中也有相關(guān)說(shuō)明。

六、大小端轉(zhuǎn)換

開篇說(shuō)了，實(shí)際應(yīng)用中，大小端應(yīng)用的地方很多通信協(xié)議、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。如果字節(jié)序不一致，就需要轉(zhuǎn)換。

只要你理解其中原理（高低順序），轉(zhuǎn)換的方法很多，下面簡(jiǎn)單列列兩個(gè)。

1.對(duì)于16位字?jǐn)?shù)據(jù)

#define BigtoLittle16(A) (( ((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | (( (uint16)(A) & 0x00ff) << 8))

2.對(duì)于32位字?jǐn)?shù)據(jù)

#define BigtoLittle32(A) ((( (uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | (( (uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | (( (uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8) ? | ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (( (uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))

方法很多種，感興趣的朋友可自行研究。本文就寫到這里，希望對(duì)你有幫助。