端序或字节序问题

c cpp byte 大端 小端 字节序
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端序也称为字节序，分为：

  • 大端，也叫网络端
  • 小端

举个例子，假设现有两个字节的数据：0xFF, 0x7E（十六进制 dump），这两个字节表示一个 short/int16_t 类型的数字

在内存中会把数字的两个字节分开存储，每个字节所在的内存都有其内存地址，内存地址又分为 低位地址 和 高位地址，在十六进制 dump 中，从左向右的顺序，就是内存地址从低到高的顺序

表示数值的字节数据则分为 低位字节 和 高位字节，低位字节在右，高位字节在左（注意顺序与内存地址顺序相反），比如 0xFF7E（注意中间没有逗号，这里指从数值角度看这个数，而不是字节角度）这个数中的低位字节是 0x7E，反之高位字节是 0xFF

CPU 总是按照内存地址从低到高（从左向右）的顺序读取每一个字节，当 CPU 要将连续读到的两个（或更多）字节合并为一个数值时（多字节数值类型 short/int16_t），就涉及到了字节端序问题：

  • 将先读到的字节作为 低位字节，后读到的字节作为 高位字节 时，就是小端
  • 即：当 低位地址 上是 低位字节，高位地址 上是 高位字节 时，就是小端（现在的 CPU 一般都是按照小端序处理多字节数值）
  • 相反，当 低位地址 上是 高位字节（高位地址 上是 低位字节）时，就是大端/网络端

那么，本例中两个字节的数据 0xFF, 0x7E（十六进制 dump）在不同端序下分别表示的数值为：

  • 小端序：0x7EFF = 32511
  • 大端序：0xFF7E = 65406

有一个比较容易记住的技巧：
人类习惯的文字读取顺序其实是大端序，比如本例中两个字节的数据：0xFF, 0x7E，如果按照人类习惯读取出来就是 0xFF7E 即大端序/网络序，反之即小端序

其他：

  • 转换端序就是把字节序对调，那么原本是小端序，转换端序后就变成大端序，反之则反
  • 按照常规约定，当使用网络传输数据时，对于多字节数值都使用大端序，所以大端序也称之为网络序
  • 不过实际应用中使用网络传输数据时并不一定为大端，只要收发数据的双方约定好，用大端还是小端都无所谓，自行处理就好