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大小端(存储)模式辨析———数据的存储

先来看看大小端的定义:

大端(存储)模式:是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中。
小端(存储)模式:是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位,保存在内存的高地址中。

为什么会有大小端模式(了解):

为什么会有大小端模式之分呢?这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为
8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于
8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。例如一个16bit的short型x,在内存中的地址为0x0010,x的值为0x1122,那么0x11为高字节,0x22为低字节。对于
大端模式,就将0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL
C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以随时在程序中(在ARM Cortex
系列使用REV、REV16、REVSH指令 [2] )进行大小端的切换。

大小端如何体现出来:

这里以1存储在内存当中,来说明你的PC是大端模式,还是小端模式。
1在32位下内存当中应该是: 00000000 00000000 00000000 00000001
内存地址的表示是十六进制的,所以将1的二进制转换为十六进制是: 00 00 00 01
注:
这里要清楚二进制表示的时候,数据的低位到高位是从右往左的:
二进制位高低判断
同理,内存的地址的高低是从做往右以此增大的:
(这里以一个int类型为例,占4个字节。所以0x00CFFE40后变为0x00CFFE44,而地址0x00CFFE40对应的内存存储 01 00 00 00是从左往右是从低到高的)
内存高低位判断

如何判断是否是大小端:
  • 方法一
    从编译器的调试进行判断
    思路:在编译器中写一个函数,初始化一个变量int=1,通过调试观看该变量内存来确定是否是大端还是小端。

调试图片
开始时我们解释了二进制和内存的高低位的区别,内存中是 01 00 00 00而二进制的表示是 00 00 00 01。所以可知小端(存储)模式:是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位,保存在内存的高地址中

  • 方法二
    写一个程序进行判断
    思路:
    (1) 利用指针的类型解引用时访问字节的大小进行判断
    (2) 直接利用强制转换进行判断
    (3) 利用联合体进行判断

(1)利用指针的类型解引用时访问字节的大小进行判断

int main()
{
	int x = 1;
	char* p = (char*)&x;//指针类型决定决定解引用时访问字节大小,进行强制类型转换

	if (*p == 1)//1的低为为00000001,表明数据低位保存在内存低位
	{
		printf("小端模式\n");
	}
	else
	{
		printf("大端模式\n");
	}

	system("pause");
	return 0;
}

(2) 直接利用强制转换进行判断

int main()
{
	int x = 1;
	char firstbyte = (char)x;//强制转换x将其从int类型转换为char类型

	if (firstbyte == 1)
	{
		printf("小端模式\n");
	}
	else
	{
		printf("大端模式\n");
	}

	system("pause");
	return 0;
}

(3)利用联合体进行判断

int main()//联合体
{
	union UN //联合体申请空间,看其中的数据类型按最大申请,全部共用一个空间
	{
		int i;
		char c;
	};
	union UN u;
	u.i = 1;//给联合体中i赋值,此时联合体u空间被占满

	if (u.c == 1)
	{
		printf("小端模式\n");
	}
	else
	{
		printf("大端模式\n");
	}
	system("pause");
	return 0;
}
运行截图

运行截图

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