[C++知识库]【计算机基础】字节序

字节序

计算机最小的存储单位是 位（Bit），但是，计算机中最基本的存储单位是字节（Byte）。

1 Byte = 8 Bit

计算机在存储大于1字节的数据时，会将这个数据拆分为多个字节，再将它们按顺序存储起来，存储和读取这些字节的顺序，就是字节序。

定义

字节序（Endianness），即计算机在存储或读取数据时，字节的顺序。

分类

字节序分为 大端序（Big endian）和 小端序（Little endian）。

• 大端序：高位字节在前，低位字节在后。
• 小端序：低位字节在前，高位字节在后。

人读写数字的顺序就是大端序，人在读(写)数字时，总是先读(写)高位，再读(写)低位。

例如：对于数字520

• 在写数字的时候，先写5，再写2，最后写0
• 在读数字的时候，先读5，再读2，最后读0

而在计算机的存储中，一般都是小端序存储。

同时，还有主机序和网络序的概念：

• 主机序 是 小端序。
• 网络序 是 大端序。

实战（基于C语言）

1. 判断计算机是大端序还是小端序

   #include <stdio.h>
   
   union {
   	short a;
   	char b[2];
   } un;
   
   int main()
   {
   	un.a = 0x1234;
   	if(un.b[0] == 0x34)
   	{
   		printf("小端序"); 
   	}
   	else if(un.b[0] == 0x12)
   	{
   		printf("大端序");
   	}
   	 
       return 0;
   }
   

   说明

   C语言中，short是16位整数，所以会被拆成两个字节存储，我们将一个short类型的整数赋值为0x1234，如果它先存储0x34(即它的低位字节)，就是小端序；反之，如果它先存储0x12(即它的高位字节)，就是大端序。

2. 利用指针转换字节数组和基本类型

• 字节数组转short（单个数字）

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
  	char chs[2] = {0x34, 0x12}; // 小端序数据0x1234
  	
  	short a = *((short*)chs);
  	
  	printf("0x%X", a); // 输出0x1234
      
      return 0;
  }
  

• 字节数组转short（多个数字）

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
  	char chs[4] = {0x34, 0x12, 0x78, 0x56}; // 小端序数据0x1234, 0x5678
  	
  	short a = *((short*)chs);
  	short b = *((short*)(chs+2));
  	
  	printf("0x%X \n", a); // 输出0x1234
      printf("0x%X \n", b); // 输出0x5678
      
      return 0;
  }
  

• short转字节数组

  #include <stdio.h>
  
  int main()
  {
  	char chs[2];
  	short a = 0x1234;
  	
  	for(int i = 0; i < 2; i++)
  	{
  		chs[i] = ((char*)&a)[i];
  	}
  	
      // 小端序计算机将输出： chs[0]=0x34， chs[1]=0x12
  	printf("chs[0]=0x%X \n", chs[0]);
  	printf("chs[1]=0x%X \n", chs[1]);
      return 0;
  }
  

3. 利用联合体转换字节数组和基本类型

   #include <stdio.h>
   
   union {
   	short a;
   	char chs[2];
   } un;
   
   int main()
   {
   	//将short转换为字节数组// 
   	un.a = 0x1234; 
   	
   	// 小端序计算机将输出： chs[0]=0x34， chs[1]=0x12
   	printf("chs[0]=0x%X \n", un.chs[0]);
   	printf("chs[1]=0x%X \n", un.chs[1]);
   	
   	
   	//将字节数组转换为short// 
   	un.chs[0] = 0x78;
   	un.chs[1] = 0x56;
   	printf("a=0x%X \n", un.a); // 输出0x5678 
   	
       return 0;
   }