ARM存儲格式之大端小端

開頭講個有關(guān) 大端小端的故事：

端模式(Endian)的這個詞出自Jonathan Swift書寫的《格列佛游記》。這本書根據(jù)將雞蛋敲開的方法不同將所有的人分為兩類，從圓頭開始將雞蛋敲開的人被歸為Big Endian，從尖頭開始將雞蛋敲開的人被歸為Littile Endian。小人國的內(nèi)戰(zhàn)就源于吃雞蛋時是究竟從大頭(Big-Endian)敲開還是從小頭(Little-Endian)敲開。在計算機業(yè)Big Endian和Little Endian也幾乎引起一場戰(zhàn)爭。

我們知道在內(nèi)存中數(shù)據(jù)是以字節(jié)為單位進行存儲的，每個地址單元對應(yīng)著一個字節(jié)(byte)，一個字節(jié)為8位(bite)。但是很多時候數(shù)據(jù)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(jié)安排的問題。不同的計算機存放多字節(jié)值的順序不同，有些機器在起始地址存放低位字節(jié)(低位先存)，即小端模式;有的機器在起始地址存放高位字節(jié)(高位先存)，即大端模式。基于Intel的CPU，采用的是低位先存。而KEIL C51則為大端模式。大端小端對應(yīng)著數(shù)據(jù)在存儲器中的存放順序。

同時，在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議需要指定網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序，TCP/IP協(xié)議中使用16位整數(shù)和32位整數(shù)的高位先存模式，對應(yīng)我們的大端模式。

下面是兩個具體例子：

16bit寬的數(shù)0x1234在Little-endian模式(以及Big-endian模式)CPU內(nèi)存中的存放方式(假設(shè)從地址0x4000開始存放)為：

32bit寬的數(shù)0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式)CPU內(nèi)存中的存放方式(假設(shè)從地址0x4000開始存放)為：

聯(lián)合體union的存放順序是所有成員都從低地址開始存放，利用該特性可以輕松地獲得了CPU對內(nèi)存采用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(zhuǎn)換成char單字節(jié)，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(zhuǎn)換。后面是取地址符號。

5 if (*cp) //如果此時cp指向的內(nèi)存為1的話，則為小端，否則為大端。

6 printf(Little Endiann);

7 else

8 printf(Big Endiann);

9

10 exit(EXIT_SUCCESS);

11 }

注釋：如果小端方式中(i占至少兩個字節(jié)的長度)則i所分配的內(nèi)存最小地址那個字節(jié)中就存著1，其他字節(jié)是0.大端的話則1在i的最高地址字節(jié)處存放，char是一個字節(jié)，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，那么就可以判斷p中的值是不是1(或者為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(lián)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(diào)用函數(shù)isLittleEndian返回1，那么說明你的處理器為little endian,否則為big endian.注意，如果在little endian處理器上，byte0和pad按內(nèi)存從低到高的存放順序：LOW->byte0 pad[0] pad[1] pad[2] ->HIGH;0x87654321按內(nèi)存從低到高的存放順序: 0x21 0x43 0x65 0x87, 可見byte0對應(yīng)到0x21。所以通過判斷dword中第一個字節(jié)dword.bytes.byte0是否與0x21相等就可以看出是否是little endian。