什么是字节序

什么是字节序？
  字节序，顾名思义字节的顺序，再多说两句就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序(一个字节的数据当然就无需谈顺 序的问题了)。其实大部分人在实际的开发中都很少会直接和字节序打交道。唯有在跨平台以及网络程序中字节序才是一个应该被考虑的问题。在所有的介绍字节序 的文章中都会提到字节序分为两类：Big-Endian和Little-Endian。引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定 义如下：
a) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。
b) Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。
c) 网络字节序：TCP/IP各层协议将字节序定义为Big-Endian，因此TCP/IP协议中使用的字节序通常称之为网络字节序。
PS：有些文章中称低位字节为最低有效位，高位字节为最高有效位。
Big endian means that the most significant byte of any multibyte data field is stored at the lowest memory address, which is also the address of the larger field.
Little endian means that the least significant byte of any multibyte data field is stored at the lowest memory address, which is also the address of the larger field.

  什么是高/低地址端 什么是高/低字节
  首先我们要知道我们C程序映像中内存的空间布局情况：在《C专家编程》中或者《Unix环境高级编程》中有关于内存空间布局情况的说明，大致如下图：
----------------------- 最高内存地址 0xffffffff
| 栈底
.
. 栈
.
栈顶
-----------------------
|
|
\|/

NULL (空洞)

/|\
|
|
-----------------------
堆
-----------------------
未初始化的数据
----------------(统称数据段)
初始化的数据
-----------------------
正文段(代码段)
----------------------- 最低内存地址 0x00000000

以上图为例如果我们在栈上分配一个unsigned char buf[4]，那么这个数组变量在栈上是如何布局的呢？看下图：
栈底 （高地址）
----------
buf[3]
buf[2]
buf[1]
buf[0]
----------
栈顶 （低地址）
现 在我们弄清了高/低地址，接着考虑高/低字节。如果我们有一个32位无符号整型0x12345678，那么高位是什么，低位又是什么呢？其实很简单。在十 进制中我们都说靠左边的是高位，靠右边的是低位，在其他进制也是如此。就拿 0x12345678来说，从高位到低位的字节依次是0x12、0x34、0x56和0x78。
高/低地址端和高/低字节都弄清了。我们再来回顾一下Big-Endian和Little-Endian的定义，并用图示说明两种字节序：
以unsigned int value = 0x12345678为例，分别看看在两种字节序下其存储情况，我们可以用unsigned char buf[4]来表示value：

Big-Endian: 低地址存放高位，如下图：
栈底 （高地址）
---------------
buf[3] (0x78) -- 低位
buf[2] (0x56)
buf[1] (0x34)
buf[0] (0x12) -- 高位
---------------
栈顶 （低地址）

Little-Endian: 低地址存放低位，如下图：
栈底 （高地址）
---------------
buf[3] (0x12) -- 高位
buf[2] (0x34)
buf[1] (0x56)
buf[0] (0x78) -- 低位
--------------
栈顶 （低地址）

  现有的平台上Intel的X86采用的是Little-Endian，而像Sun的SPARC采用的就是Big-Endian。那么在跨平台或网络程序中如何实现字节序的转换呢？这个通过C语言的移位操作很容易实现，例如下面的宏： 

#if defined(BIG_ENDIAN) && !defined(LITTLE_ENDIAN)

#define htons(A)   (A)
#define htonl(A)    (A)
#define ntohs(A)   (A)
#define ntohl(A)    (A)

#elif defined(LITTLE_ENDIAN) && !defined(BIG_ENDIAN)

#define htons(A)    ((((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | \
                              (((uint16)(A) & 0x00ff) << 8))
#define htonl(A)    ((((uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | \
                             (((uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | \
                             (((uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8) | \
                             (((uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))
#define ntohs htons
#define ntohl htohl

#else

#error "Either BIG_ENDIAN or LITTLE_ENDIAN must be #defined, but not both."

#endif

 

  如何检查处理器是big-endian还是little-endian?
  由于联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放，利用该特性就可以轻松地获得了CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写。例如：
  int checkCPUendian(){
       union {
            unsigned int a;
            unsigned char b;            
       }c;
       c.a = 1;
       return (c.b == 1);       
  }  /*return 1 : little-endian, return 0:big-endian*/