Question

我对小端/大端有些困惑。似乎我失踪了很简单。一些反馈意见。例如，假设我们有两个函数可以检索
最小和最重要的字节 32位值：

#define LSB(x) ((x) & 0x000000FF)

#define MSB(x) ((x) & 0xFF000000)

我的问题是：上面两个函数是否在 big endian和 little endian机器上返回正确的结果？

现在我将解释为什么我有困惑。想象一下，我们正在使用一台小型机器。在一个小端机器上，整数9存储在内存中，如下所示（十六进制）：09 00 00 00（最低有效字节优先）现在，在某些时候，您可能会认为，如果我们使用上面的LSB函数，那么我们就会结束这样的表达：09 00 00 00＆amp; 00 00 00 FF为0 - 但当然不是LSB功能最终如何工作。所以我似乎错过了什么。任何帮助表示赞赏。

另外，如果我说int y = 0x000000FF - 无论机器的endiannes是什么，这都是255？

Answer 1

无论字节顺序如何，x & 0xFF都会为您提供最不重要的字节。

首先，您应该了解字节序和重要性之间的区别。字节顺序表示将字节写入内存的顺序; 它与CPU中的任何计算完全无关。意义说明哪些位具有更高的值; 与任何存储系统完全无关。

将内存中的值加载到CPU后，它的字节顺序无关紧要，因为对于CPU（更准确地说，ALU）而言，重要的是位的重要性。

因此，就C而言，0x000000FF在其最低有效字节中具有1，并且and使用变量将赋予其最低有效字节。

事实上，在整个C标准中，你找不到“endian”这个词。 C定义了一个“抽象机器”，其中只有位的重要性才重要。编译器负责编译程序，使其行为与抽象机器相同，无论字节顺序如何。因此，除非您期望某种内存布局（例如通过union或一组指针），否则您根本不需要考虑字节序。

您可能感兴趣的另一个例子是转移。同样的事情适用于转移。实际上，就像我之前所说的那样，字节序对ALU来说并不重要，所以<<总是转换为甚至不是编译器转移到更重要的位，而是CPU本身，而不管字节顺序。

让我把它们放在一个有两个正交方向的图表中，这样你可能会更好地理解它。从CPU的角度来看，这就是加载操作的样子。

在小端机器上你有：

         MEMORY            CPU Register

  LSB BYTE2 BYTE3 MSB  ---->   MSB
    \    \     \----------->  BYTE3
     \    \---------------->  BYTE2
      \-------------------->   LSB

在大端机器上你有：

         MEMORY            CPU Register

      /-------------------->   MSB
     /    /---------------->  BYTE3
    /    /     /----------->  BYTE2
  MSB BYTE3 BYTE2 LSB  ---->   LSB

如您所见，在这两种情况下，您都有：

CPU Register

    MSB
   BYTE3
   BYTE2
    LSB

这意味着在两种情况下，CPU最终加载完全相同的值。

Answer 2

无论字节顺序如何，

0x000000FF始终为255。在小端机器上存储为FF 00 00 00，因此LSB(9)将继续有效。

Answer 3

是的，无论是否有结果，这些都能正常工作。

您用作遮罩的数字和作为输入的数字都具有相同的字节顺序，因此它们会以相同的方式给出相同的结果。

当您拥有（例如）通过网络连接作为char数组接收的整数时，Endianess成为一个问题。在这种情况下，您必须按正确的顺序将这些char重新组合在一起以获得原始值。

Answer 4

我的问题是：上面两个函数在big endian和little endian机器上都返回正确的结果吗？

是的，他们这样做。当您想要从多字节数组中形成标量时，问题就出现了。

Answer 5

只要将整数值视为单个实体而不是原始字节序列（在内存中，在线上等），字节序的问题就不会出现在代码中。

因此，0x000000FF始终为255，您的LSB和MSB宏也是正确的。

Answer 6

Endian是关于如何使用内存的。在将字节序列化或反序列化为内存，存储或某种流时，您首先必须担心它。

我相信您的宏有时会工作，有时根据您的使用方式无法正常工作。如果x是一个int（假设你使用32位整数）那么你应该没问题，因为编译器知道int是什么以及当x不是32位数时它是如何表示的，你可能遇到问题。

小端大端的混淆

6 个答案: