Question

我对系统/ cpu /程序的字节顺序感到困惑所以我必须提出一些问题才能让我明白。

问题1

如果我只在我的C ++程序中使用类型char：

void main()
{
    char c = 'A';
    char* s = "XYZ";    
}

然后将此程序编译为名为a.out的可执行二进制文件 a.out可以在little-endian和big-endian系统上运行吗？

问题2

如果我的Windows XP系统是little-endian，我可以在VMWare / VirtualBox中安装大端Linux系统吗？什么使系统成为小端或大端？

问题3

如果我想编写一个与字节顺序无关的C ++程序，我需要考虑什么？

Answer 1

a.out可以在little-endian和big-endian系统上运行吗？

不，因为几乎任何两个具有不同字节序的CPU都不会运行相同的指令集。 C ++不是Java;你没有编译成被编译或解释的东西。您编译为特定CPU的程序集。 endian-ness是CPU的一部分。

但这不是endian问题。您可以为不同的CPU编译该程序，这些可执行文件可以在各自的CPU上正常工作。

什么使系统成为小端或大端？

就C或C ++而言，CPU。计算机中的不同处理单元实际上可以有不同的端序（GPU可以是大端，而CPU是小端），但这有点不常见。

如果我想编写一个字节顺序独立的C ++程序，我需要考虑什么？

只要您遵守C或C ++规则，就不必关心字节序问题。

当然，您也无法将文件直接加载到POD结构中。或者读取一系列字节，假装它是一系列无符号短路，然后将其作为UTF-16编码的字符串处理。所有这些都进入了实现定义行为的领域。

“未定义”和“实现定义”行为之间存在差异。当C和C ++规范说某些东西是“未定义的”时，它基本上意味着所有破碎都可以随之发生。如果你继续这样做（并且你的程序没有崩溃），你可能会得到不一致的结果。当它表示实现定义了某些内容时，您将获得该实现的一致结果。

如果在VC2010中为x86编译，那么假装一个字节数组是无符号短数组（即：unsigned char *byteArray = ...; unsigned short *usArray = (unsigned short*)byteArray）时会发生什么。在编译big-endian CPU时，你会得到与编译little-endian CPU时不同的答案。

通常，endian问题是可以本地化为输入/输出系统的问题。网络，文件阅读等。应该在代码库的极端处理它们。

Answer 2

问题1：

a.out可以在little-endian和big-endian系统上运行吗？

没有。因为a.out已针对其定位的任何体系结构进行了编译。它不会在与其不兼容的另一个架构上运行。

但是，该简单程序的源代码没有任何可能在不同的端机器上中断的内容。

所以是的（来源）将正常工作。（嗯......除void main()之外，您应该使用int main()代替

问题2：

如果我的WindowsXP系统是little-endian，我可以安装一个big-endian VMWare / VirtualBox中的Linux系统？

Endian-ness由硬件决定，而不是OS。因此，无论您在其上安装什么（本机）VM，它都将与主机相同。（因为x86都是小端）

什么使系统成为小端或大端？

以下是一些关于小端与大端的行为不同的例子：

uint64_t a = 0x0123456789abcdefull;
uint32_t b = *(uint32_t*)&a;
printf("b is %x",b)

*请注意，这违反了严格别名，仅用于演示目的。

Little Endian : b is 89abcdef
Big Endian    : b is 1234567

在little-endian上，a的低位存储在最低地址。因此，当您以{32}整数访问a时，您将读取它的低32位。在big-endian上，你将读取高32位。

问题3：

如果我想编写一个字节顺序独立的C ++程序，我该怎么做需要考虑到吗？

只需遵循标准的C ++规则，就像我上面展示的示例一样，不要做任何丑陋的事情。避免未定义的行为，避免类型惩罚......

Answer 3

Little-endian / big-endian是硬件的属性。通常，为一个硬件编译的二进制代码不能在另一个硬件上运行，除非在解释机器代码的虚拟化环境中，并为其模拟目标硬件。有双端CPU（例如ARM，IA-64）具有改变字节顺序的开关。

就字节顺序无关的编程而言，唯一需要做的就是处理网络问题。有ntohl and htonl等函数可以帮助您将硬件的字节顺序转换为网络的字节顺序。

Answer 4

首先要说明的是，endianness是硬件属性，而不是软件/操作系统属性，因此WinXP和Linux不是big-endian或little endian，而是它们运行的硬件是big-endian或者小端。

Endianness是对数据类型中存储字节的顺序的描述。 big-endian系统首先存储最重要（读取最大值）值，而little-endian系统首先存储最低有效字节。并非强制要求每个数据类型与系统上的其他数据类型相同，因此您可以使用混合端系统。

一个小端的程序不会在大端系统上运行，但是对于可用的指令集而言，它比编译它的系统的字节序更多。

如果要编写独立于字节顺序的程序，则只需要不依赖于数据的字节顺序。

Answer 5

1：编译器的输出取决于您提供的选项以及是否使用交叉编译器。默认情况下，它应该在您正在编译它的操作系统上运行，而不是在其他操作系统上运行（可能不是其他相同类型的操作系统;例如，并非所有Linux二进制文件都在所有Linux安装上运行）。在大型项目中，这将是您最不关心的问题，因为库等需要在每个系统上进行不同的构建和链接。使用正确的构建系统（如make）将处理大部分内容，而无需担心。

2：虚拟机以这样一种方式抽象硬件，即允许任何东西在其他任何东西中运行。只要操作系统在相同的硬件上运行并支持正在使用的虚拟化模型，操作系统如何管理内存就不重要了。字节顺序表示字节顺序;如果是左右或左右（或其他一些格式）。一些硬件支持两者兼容，虚拟化允许两者在这种情况下共存（尽管我不知道这有什么用，除了它在理论上是可能的）。但是，Linux适用于许多不同的体系结构（以及除Ixxx以外的Windows），因此情况更复杂。

3：如果你使用原始内存，例如使用二元运算符，你可能会让自己处于依赖于字节序的位置。但是，大多数现代编程都处于比这更高的水平。因此，您可能会注意到，如果您遇到可能会产生基于字节序限制的内容。如果需要这样，您可以使用预处理器始终为两个字节序实现选项。

Answer 6

系统的 endianness 确定如何解释字节，因此将哪个位视为“第一个”，将哪个位视为“最后一个”。

只有在从程序外部的某些来源（如磁盘或网络）加载或保存时，您才需要关心它。

是什么让系统成为little-endian或big-endian？

问题1

问题2

问题3

6 个答案: