轻松记住大端小端的含义

作者：五岳 出处：http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312

　　或许你曾经仔细了解过什么是大端小端，也动手编写了测试手头上的机器上是大端还是小端的程序，甚至还编写了大端小端转换程序；但过了一段时间之后，当你再看到大端和小端这两个字眼，你的脑中很快浮起了自己曾经做过的工作，却总是想不起究竟哪种是大端、哪种是小端，然后又去查以前写的记录？更让人不快的是，这种经历反反复复，让你十分困扰。如果你和以前的笔者一样，有过这种不快的经历，那么这篇文章希望能帮你彻底解决这个苦恼，让你彻底记住它们。　

　　为了帮助记忆，理解是必要的；而记忆的目的，也就是为什么要记住它，是更重要的。或许你会问，先了解概念，用的时候再查，不行么？其实我之前也是这么认为的。大端和小端这两个名词，你会在很多有关网络编程、系统设计、甚至是代码写作的书上看到，而且它也是很多公司的笔试题、面试题热门内容，可见它在一些领域是很常用。如果等到你用的时候再查，一方面要降低你的工作效率，另一方面，应试的时候也不是你想查就能查的；其实最主要的是，在掌握规律后，记住它们并不困难。

　　现在先来理解这对概念，大端和小端（Big-Endian和Little-Endian）这两个令人迷惑的术语究竟是如何产生的？

　　据Jargon File记载，endian这个词来源于Jonathan Swift在1726年写的讽刺小说 “Gulliver’s Travels”（《格利佛游记》）。该小说在描述Gulliver畅游小人国时碰到了如下的一个场景。在小人国里的小人因为非常小（身高6英寸）所以总是碰到一些意想不到的问题。有一次因为对水煮蛋该从大的一端（Big-End）剥开还是小的一端（Little-End）剥开的争论而引发了一场战争，并形成了两支截然对立的队伍：支持从大的一端剥开的人Swift就称作Big-Endians，而支持从小的一端剥开的人就称作Little-Endians……（后缀ian表明的就是支持某种观点的人）。

　　1980年，Danny Cohen在其著名的论文”On Holy Wars and a Plea for Peace”中为了平息一场关于在消息中字节该以什么样的顺序进行传送的争论而引用了该词。该文中，Cohen非常形象贴切地把支持从一个消息序列的最高位开始传送的那伙人叫做Big-Endians，支持从最低位开始传送的相对应地叫做Little-Endians。此后Endian这个词便随着这篇论文而被广为采用。

　　如果单靠字面意思来理解俚语，那是很难猜到它的正确含义的。在计算机里，对于地址的描述，很少用“大”和“小”来形容；对应地，用的更多的是“高”和“低”；很不幸地，这对术语直接按字面翻译过来就成了“大端”和“小端”，让人产生迷惑也不是很奇怪的事了。

　　不过给我启发的是，在裘宗燕翻译的《程序设计实践》里，这对术语并没有翻译为“大端”和小端，而是“高尾端”和“低尾端”，这就好理解了：如果把一个数看成一个字符串，比如11223344看成”11223344”，末尾是个’\0’，’11’到’44’个占用一个存储单元，那么它的尾端很显然是44，前面的高还是低就表示尾端放在高地址还是低地址，它在内存中的放法非常直观，如下图：

　　“高/低尾端”比“大/小端”更不容易让人迷惑。但是根据个人经验，在市面上的书籍、网络上的各种资料中，很遗憾，前者已经很少见了，多见的是后者。好在这两对形容词中，恰好“高”和“大”对应，“低”和“小”对应；既然高尾端对应的是大端，低尾端对应的是小端，那么当你再见到大端和小端这一对术语，就可以在脑中把它们转化成高尾端和低尾端，这时凭着之前的理解，甚至不用回忆，想着高低的字面含义就能回想起它们的含义。但是很奇怪的是，同样是裘宗燕翻译的《编程原本》（Elements of Programming），却把big-endian翻译成大尾格式（第一章）。

　　理解之后，总结一下，记忆的方法是：

　　　　大端——高尾端，小端——低尾端

　　稍一思索什么是“高”、什么是”低”，”尾端”又是什么，问题迎刃而解，再不用担心被“大端”和“小端”迷惑。用这种方式，是时候放弃原先的死记硬背和容易把自己绕进去而发生迷惑的理解了。

一段测试本机大端还是小端的代码

　　这两种字节序没有标准可循，都有系统在使用。把某个给定系统所用的字节序称为主机字节序。字节序不是由操作系统决定的，而是由CPU架构决定的，比如 x86 的是 little endian，而 PPC (PowerPC) 是big endian。 所以跑在 x86 上的 linux/windows 都是小端，而跑在 PPC 上的linux则是大端。 (PS: 实际上 PowerPC 是即支持大端也支持小端，但是由于历史原因默认用大端）
　　
　　可以用以下程序输出主机字节序。方法是在一个短整数变量中存放2字节的值0x0102，然后查看它的连续字节c[0]（对应上图地址A）和c1，以此确定字节序。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char **argv)
{
    union {
        short s;
        char c[sizeof(short)];
    } un;
    un.s = 0x0102;
    if(sizeof(short)==2) {
        if(un.c[0]==1 && un.c[1] == 2)
            printf("big-endian\n");
        else if (un.c[0] == 2 && un.c[1] == 1)
            printf("little-endian\n");
        else
            printf("unknown\n");
    } else
        printf("sizeof(short)= %d\n",sizeof(short));
    exit(0);
}