C语言进阶教程（大小端存储）-摩杜云开发者社区

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前言

从本篇文章开始我将为大家带来C语言的进阶教程，在本教程中你将会深入学习C语言，掌握好C语言为日后的编程基础打下坚实的基础。

一、大小端的概念

大小端（Endianness）是指数据在计算机存储和传输时的字节顺序。它确定了数据在内存中每个字节的存储顺序。

有两种常见的大小端表示方式：

大端字节序（Big-endian）：

大端字节序将最高有效字节（Most Significant Byte，MSB）存储在最低的内存地址上，而最低有效字节（Least Significant Byte，LSB）存储在最高的内存地址上。在大端字节序中，字的地址与字节的地址相同。例如，0x12345678 在内存中的存储顺序为 12 34 56 78。

小端字节序（Little-endian）：

小端字节序将最低有效字节（LSB）存储在最低的内存地址上，而最高有效字节（MSB）存储在最高的内存地址上。在小端字节序中，字节的地址与字的地址相同。例如，0x12345678 在内存中的存储顺序为 78 56 34 12。

为了更好地理解大小端的概念，可以考虑一个多字节数据类型如整数的存储方式。假设我们有一个 4 字节的整数 0x12345678。

在大端字节序中，它的存储方式是：0x12 0x34 0x56 0x78。在小端字节序中，它的存储方式是：0x78 0x56 0x34 0x12。

计算机体系结构和操作系统通常会选择一种大小端格式作为默认格式，并且在存储和传输数据时保持一致。x86 架构的处理器通常采用小端字节序，而大部分网络传输协议（如 TCP/IP）采用大端字节序。

在实际开发中，了解大小端的概念对于处理网络通信、文件格式解析、跨平台开发等方面都非常重要。在处理大小端转换时，可以使用字节操作和位运算来实现数据的正确转换，以满足不同大小端之间的兼容性要求。

二、怎么判断大小端

在程序中判断大小端的方法是通过检查特定数据的存储方式来确定当前系统的字节序。以下是一种常见的方法：

#include <stdio.h>

int main() 
{
    int num = 1;
    char *byte = (char *)&num;

    if (*byte == 1) 
    {
        printf("Little-endian\n");
    } 
    else 
    {
        printf("Big-endian\n");
    }

    return 0;
}

这个程序创建了一个 int 类型的变量 num，然后使用一个 char 指针 byte 将其地址转换为 char 类型。通过检查该 char 类型的指针所指向的内存中的第一个字节，我们可以判断内存中存储的字节序。

如果该字节的值为 1，则表示最低有效字节在内存中的最低地址，这意味着系统采用小端字节序（Little-endian）。

如果该字节的值为 0，则表示最高有效字节在内存中的最低地址，这意味着系统采用大端字节序（Big-endian）。

通过这种方式，可以在运行时判断当前系统的大小端。然后，您可以根据所检测到的字节序来实现与大小端相关的逻辑。

逻辑分析：

int num = 1; 这行代码创建了一个整数变量 num 并赋值为1。我们选择1作为测试值，因为它的二进制表示为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001。

char* byte = (char*)# 这行代码将 num 的地址强制转换为 char* 类型的指针，并将其赋值给 byte。这样做是为了能够以字节方式访问 num 在内存中的存储。

if (*byte == 1) 这个条件语句检查 *byte 所指向的内存中的第一个字节的值是否等于1。这里采用 *byte 是因为 byte 是一个指针，通过解引用 *byte 可以访问内存中的字节。

名词解释:

最低有效字节（Least Significant Byte，简称LSB）指的是一个数据中的最低位字节，它在二进制表示中承载了数据的最低有效位。在一个整数的二进制表示中，最低有效字节是由最右边的8位组成。

最低存储地址是指在计算机存储器中的最小地址，即物理存储器的起始位置。内存中的数据单元按照地址顺序存储，每个数据单元通常是一个字节。最低存储地址对应着存储单元中的最低有效字节。

总结

本篇文章就讲解到这里。