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鸡蛋的两种吃法 : 字节顺序

2017/07/24 188

1 字节顺序

鸡蛋有几种吃法?也许你从未注意。Jonathan Swift 的小说 Gulliver’s Travels 描写了这么一个故事: Lilliput 国的皇帝因按古法打鸡蛋时弄破的手指,于是下令全体臣民吃鸡蛋时必须先打破鸡蛋较小的一端(little-endian)。但百姓这对项命令本极度反感,并为此发动叛乱。

在计算机时代,计算机网络的开创者之一, Danny Cohen 开始使用 Swift 的小说中的词语 大端、小端 来描述字节的顺序,大小端这一术语开始被人们所接纳。 在计算机时代的远古时期,计算机刚被发明的时候,由于不能统一规则,对多字节对象在存储器上的存储方式有两种不同的方式。但它们有一个共识,即,多字节的对象都被存储为连续的字节序列,而对象的地址则这段连续序列中的最小的字节的地址。

例如,一个 int 类型的变量 n 的地址为 0x100,即 &n == 0x100,那么 n 将被存储在 0x100,0x101,0x102,0x103 这段位置。 假定有一个 w 位的整数,其 位 表示为 [bw-1, bw-2, … ,b1, b0] , 其中 bw-1 为最高位,b0 为最低位。这些位按每 8 位,即一个字节分组, 表示为 [Bx-1, Bx-2, … , B1, B0] ,其中 Bn = [bn*8-1, bn*8-2, … , bn*8-8] 。 有的机器选择选择在存储器按照从低字节到高字节的顺序来存储,这种方式称为 小端法(little-endian) ,基本所有的 Intel 机器都采用这种方式。而别一部分机器则选择按照高字节到低字节的方式来存储,称为 大端法(big-endian) ,大部分 IBM 和 Sun 的机器都采用这种规则。

所以,当一段数据从使用小端规则的机器传送到使用大端规则的机器上时,数据是无法正确解析的。除非明确的告诉计算机,这段数据需要使用哪种规则来解析。这计算机网络发明以后,这种不兼容的带来的负面作用显得尤为突出。于是一个规则产生了,在网络传输过程中,数据的发送方必须将多字节数据转换成大端法表示后再发送。而数据的接收方则需要按照大端法来解析多字节数据,再转换为它的内部表示。这样,在网络中,终端只关心本机的字节序与网络字节序,而不用关心网络另一端的机器使用什么样的字节充。所以又将大端法称为 网络字节序 ,以区分 本机字节序

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