big-endian與little-endian區別

big-endian與little-endian

 

今天研究sql*loader碰到字節排序的問題順便找了相關的資料看看。

Byte order affects the results when data is written and read an even number of bytes at a time (typically 2 bytes, 4 bytes, or 8 bytes). The following are some examples of this:

• The 2-byte integer value 1 is written as 0x0001 on a big-endian system and as 0x0100 on a little-endian system.
• The 4-byte integer 66051 is written as 0x00010203 on a big-endian system and as 0x03020100 on a little-endian system.

Byte order also affects character data in the UTF16 character set if it is written and read as 2-byte entities. For example, the character 'a' (0x61 in ASCII) is written as 0x0061 in UTF16 on a big-endian system, but as 0x6100 on a little-endian system.

 

下面爲查找的資料

 

不一樣體系的CPU在內存中的數據存儲每每存在着差別。例如，Intel的x86系列處理器將低序字節存儲在起始地址，而一些RISC架構的處理器，如IBM的370主機使用的PowerPC或Motorola公司生產的CPU，都將高序字節存儲在起始位置。這兩種不一樣的存儲方式被稱爲little-endian和big-endian。

little-endian是x86系列CPU的數據存儲方式，即將低序的部分存儲在前面。而big-endian是將高序部分存儲在前面。例如，要存儲0xF432，little-endian將以32F4存儲，而使用big-endian與此相反，將存儲爲F432，如圖13.2所示。

程序p13.1.c講解了如何判斷系統是使用big-endian仍是little-endian實現數據存儲的。程序中使用的方法以下所示。

圖13.2  big-endian與little-endian方式數據存儲示例

（1）利用聯合的特色。聯合中的數據成員是共享存儲空間的，所分配的空間爲數據成員中最大所需的內存數。程序定義了名爲endian_un的聯合體，其中包含兩個數據成員，一個是short類型的數據成員（在32位系統上，short類型的長度是2字節），一個是字符類型的字符數組，字符數組的元素個數爲short類型的字節數。

程序將var賦值爲0x0102。因爲聯合結構的特色，bits字符串數組中一樣存儲了0x0102這一數值。經過判斷字符串中的低位和高位存儲的內容，就能夠知道系統是little-endian仍是big-endian的。

（2）經過強制類型轉換實現。程序中經過取flag變量的地址，得到起始空間的存儲內容。若是起始空間存儲的是數據的低位內容，則表示存儲方式爲little-endian，不然爲big-endian。

程序的具體代碼以下：

//p13.1.c 判斷big-endian與little-endian #include <stdio.h> //使用類型的強制轉換實現little-endian與big-endian的判斷 int is_little_endian(void) { unsigned short flag=0x4321; if(*(unsigned char*)&flag==0x21) return 1; else return 0; } int main(void) { //利用聯合的特色來判斷little-endian與big-endian union endian_un{ short var; char bits[sizeof(short)]; }; union endian_un flag; flag.var=0x0102; //判斷低位和高位的存儲內容，肯定是何種方式 if(sizeof(short)==2){ if(flag.bits[0]==1 && flag.bits[1]==2) printf("judged by first method, big-endian\n"); else if(flag.bits[0]==2 && flag.bits[1]==1) printf("judged by first method, little-endian\n"); else printf("cannot determine the type\n"); } if(is_little_endian()) printf("judged by second method, little-endian\n"); else printf("judged by second method, big-endian\n"); return 0; }

使用gcc編譯p13.1.c，得到名爲p13.1的可執行文件。執行該程序，具體輸出以下。能夠看到x86系統的內存數據存儲方式爲little-endian方式。

[program@localhost charter13]$ gcc -o p13.1 p13.1.c [program@localhost charter13]$ ./p13.1 judged by first method, little-endian judged by second method, little-endian [program@localhost charter13]$

之因此介紹big-endian和little-endian，是由於這一數據存儲方式不只影響程序在不一樣硬件平臺中的移植，並且在網絡編程中也要考慮字節順序的問題。爲了不兼容性的問題，網絡中的數據傳輸都使用了從高到低的順序存儲方式。所以，若是要將數據從低位字節優先（little-endian）的機器上發往網絡，必須首先進行轉換。而big-endian的機器是不須要轉換的。

Linux系統提供了htons、htonl、ntohs、ntoh這4個函數用於進行字節順序的轉換。其中，h是host的縮寫，n表示network。最後一個字符若是是s，表示short類型，若是是l，表示爲long類型。4個函數的具體定義以下： uint32_t htonl(uint32_t hostlong); uint16_t htons(uint16_t hostshort); uint32_t ntohl(uint32_t netlong); uint16_t ntohs(uint16_t netshort);   htonl/htons：表示主機字節順序轉換成網絡字節順序，htonl函數和htons函數的區別在於參數長度存在差別。   ntohl/ntohs：表示網絡字節順序轉換成主機字節順序，ntohl函數和ntohs函數的區別在於參數長度存在差別。