為什么會(huì)有大小端模式之分呢奢赂?

??這是因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中陪白,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)膳灶,一個(gè)字節(jié)為8bit咱士。但是在C語言中除了8bit的char之外,還有16bit的short型轧钓,32bit的long型(要看具體的編譯器)序厉,另外,對(duì)于位數(shù)大于8位的處理器毕箍,例如16位或者32位的處理器弛房,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)如何將多個(gè)字節(jié)安排的問題而柑。因此就導(dǎo)致了大端存儲(chǔ)模式小端存儲(chǔ)模式文捶。
??例如一個(gè)16bit的short型x,在內(nèi)存中的地址為0x0010牺堰,x的值為0x1122拄轻,那么0x11為高字節(jié),0x22為低字節(jié)伟葫。對(duì)于大端模式恨搓,就將0x11放在低地址中,即0x0010中筏养,0x22放在高地址中斧抱,即0x0011中。小端模式渐溶,剛好相反辉浦。我們常用的X86結(jié)構(gòu)是小端模式,而KEIL C51則為大端模式茎辐。很多的ARM宪郊,DSP都為小端模式。有些ARM處理器還可以由硬件來選擇是大端模式還是小端模式拖陆。

那什么是大端和小端呢弛槐?

? Little-Endian:低位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端,高位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端依啰。示例數(shù)字0x12 34 56 78在內(nèi)存中的表示形式:
??內(nèi)存 低地址 -----------------> 高地址
??0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12 *
??
低位子節(jié) -----------------> 高位子節(jié)*

? Big-Endian:高位字節(jié)排放在內(nèi)存的低地址端乎串,低位字節(jié)排放在內(nèi)存的高地址端。示例數(shù)字0x12 34 56 78在內(nèi)存中的表示形式:
??內(nèi)存 低地址 -----------------> 高地址
???? 0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78
??高位子節(jié) -----------------> 低位子節(jié)

可見速警,大端模式和字符串的存儲(chǔ)模式類似叹誉。但是也有各自的特點(diǎn):
? 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)容鸯两,1、2长豁、4字節(jié)的存儲(chǔ)方式一樣钧唐。
? 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)蕉斜。

則可以通過以下方式判斷機(jī)器的子節(jié)序

BOOL IsBigEndian()
{
    int a = 0x1234;//如果要存在至數(shù)組中逾柿,大端應(yīng)為 arr[0] =a&0xff00 > 16= 0x12,arr[1]=a&0xff=0x34;
    char b =  *(char *)&a;  // 通過將int強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換成char單字節(jié),通過判斷起始存儲(chǔ)位置宅此。即等于 取b等于a的低地址部分;
    if( b == 0x12)// 如果是大端模式机错,則a的低地址內(nèi)存存放的應(yīng)該是高位子節(jié)0x12
    {
        return TRUE;
    }
    return FALSE;
} 

或者 利用聯(lián)合體union成員的存放順序都是從低地址開始的特性來做判斷。

BOOL IsBigEndian()
{
    union NUM
    {
        int a;
        char b;
    }num;
    num.a = 0x1234;
    if( num.b == 0x12 )
    {
        return TRUE;
    }
    return FALSE;
}

大小端轉(zhuǎn)換示例

//16位字節(jié):
#define BigtoLittle16(A)   (( ((uint16)(A) & 0xff00) >> 8)    | \
                                       (( (uint16)(A) & 0x00ff) << 8))

//32位子節(jié):
#define BigtoLittle32(A)   ((( (uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | \
                                       (( (uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8)   | \
                                       (( (uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8)   | \

#define ntohs(n)     //16位數(shù)據(jù)類型網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序到主機(jī)字節(jié)順序的轉(zhuǎn)換
#define htons(n)     //16位數(shù)據(jù)類型主機(jī)字節(jié)順序到網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的轉(zhuǎn)換
#define ntohl(n)      //32位數(shù)據(jù)類型網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序到主機(jī)字節(jié)順序的轉(zhuǎn)換
#define htonl(n)      //32位數(shù)據(jù)類型主機(jī)字節(jié)順序到網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的轉(zhuǎn)換

借用一個(gè) 實(shí)際中的例子

   雖然很多時(shí)候父腕,字節(jié)序的工作已由編譯器完成了弱匪,但是在一些小的細(xì)節(jié)上,仍然需要去仔細(xì)揣摩考慮璧亮,尤其是在以太網(wǎng)通訊萧诫、MODBUS通訊、軟件移植性方面枝嘶。這里帘饶,舉一個(gè)MODBUS通訊的例子。在MODBUS中群扶,數(shù)據(jù)需要組織成數(shù)據(jù)報(bào)文及刻,該報(bào)文中的數(shù)據(jù)都是大端模式,即低地址存高位竞阐,高地址存低位缴饭。假設(shè)有一16位緩沖區(qū)m_RegMW[256],因?yàn)槭窃趚86平臺(tái)上骆莹,所以內(nèi)存中的數(shù)據(jù)為小端模式:m_RegMW[0].low颗搂、m_RegMW[0].high、m_RegMW[1].low幕垦、m_RegMW[1].high……

為了方便討論丢氢,假設(shè)m_RegMW[0] = 0x3456; 在內(nèi)存中為0x56、0x34先改。
現(xiàn)要將該數(shù)據(jù)發(fā)出卖丸,如果不進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換直接發(fā)送,此時(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù)為0x56,0x34盏道。而Modbus是大端的,會(huì)將該數(shù)據(jù)解釋為0x5634而非原數(shù)據(jù)0x3456载碌,此時(shí)就會(huì)發(fā)生災(zāi)難性的錯(cuò)誤猜嘱。所以衅枫,在此之前,需要將小端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成大端的朗伶,即進(jìn)行高字節(jié)和低字節(jié)的交換弦撩,此時(shí)可以調(diào)用步驟五中的函數(shù)BigtoLittle16(m_RegMW[0]),之后再進(jìn)行發(fā)送才可以得到正確的數(shù)據(jù)论皆。

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