简单理解大端小端

article/2025/9/24 21:57:31

大端和小端是计算机写内存的习惯。就如人类写文章时的顺序一般，现代人从左往右，古人却是竖书成行（自上而下写满一行后，再自右向左换行。）；有些计算机规定从左往右写内存，有些规定从右往左写内存。
大端就是大地址在前，小端就是小地址在前。

前言：大端小端的历史发展

Little-Endian和Big-Endian这两个词最早来自格列夫游记用来讽刺政党之间的观点，一个坚持从小的那一端打破鸡蛋，另一个则坚持从大的那一端打破鸡蛋，我们都知道对于做饭而言，这两个没什么区别。

计算机Intel8088使用小端方式（相较于大端而言）是因为其能够完成在第一个内存周期执行操作，后来计算机数据总线宽度与寄存器宽度一致了，也就没有这个优势了。从操作者而言，小端模式利于计算，而大端模式则更易理解。对于具体的某一位bitPos，其含权大小bitValue是如何被计算的？[1]

小端 $bitValue=2^{bitPos+8\times{bytePos}}$

对于大端模式你还得知道总的字节数量wordSize

大端 $bitValue=2^{bitPos+8\times{wordSize-bytePos-1}}$

大端模式，第一个字节第一个数字就是符号位，小端需要找到最后一个字节的第一个数字。简单来说，权重计算小端优于大端，因为他不需要提前知道总的字节大小。

不同的计算机架构可能采用不同的字节序，这取决于CPU的设计和实现。一般来说，大端序的架构有：

IBM System/370及其后续机型
Motorola 68000系列
PowerPC
Java虚拟机

小端序的架构有：

Intel x86及其兼容处理器
ARM（默认小端序，但可以切换为大端序）
Intel 8051
Zilog Z80

还有一些架构可以支持双端序，也就是可以在运行时选择使用大端序或小端序，例如：

MIPS
ARM（可选大端序）
DEC Alpha
IA-64

一、数是按字节存储的

我们知道计算机是以字节为单位存储数据的，一个十进制数需要多少存储单元取决于其数的大小。

char arr[] = { 0x12,0x34 };
std::cout << "Big Endian will be:";
std::cout << ((0x34 << 8) + 0x12) << std::endl;
std::cout << "Little Endian will be:";
std::cout << ((0x12 << 8) + 0x34)<<std::endl;
char arr2[] = { 0x34,0x12 };
std::cout<<*(uint16_t *)arr2;

地址高低是什么意思？

假设我们眼前有一张充满格子的稿纸，规定从左往右，先写下的称为低地址，后写下的是高地址，这个规定和大小端没有关系。

对于一个词“你好”，正常情况，“你”写在左边，“好”写在右边，换句话说，“你”在低位，“好”在高位；当然如果你要特立独行一下，你也可以反过来，，“好”写在左边，“你”写在右边，换句话说，“你”在低位，“好”在高位；

左边的格子	右边的格子
你	好
好	你

因为这是一个有意义的词，我们在阅读到这个词时，可以明确知道表达的是问候词“你好”，至于为什么不影响阅读，可以参考这里的讨论。

假设我们将一个欠款金额写在纸上，按照默认习惯2在左侧，1在右侧。

左边的格子	右边的格子
2	1

这时候，写的顺序就尤为重要，因为不规定书写顺序，可能回导致不同的欠款金额：

从左往右正常写：21块
从右往左特殊写：12块

好家伙，差了9块钱。这也就说明，书写顺序对于解读来说是必要的，不同书写顺序可能导致记录的内容有不同的解读。

在计算机领域，正常写，我们称为大多数人写的方式为大端；特殊写，小部分人书写的方式为小端。

那么在实际编程中，这个规则是如何体现的呢？

我们知道计算机是以字节为单位存储数据，对于一个int型数据0x12345678（32位），必须将这个数分为四个字节写入以字节为计算机内存，顺序取决于计算机端种类。观察下面程序：

int a = 0x12345678;
char* ptr = (char *)&a;//因为char *恰好是一个字节，指针+1等于移动至下一个字节 std::cout << std::hex << (int)*ptr << std::endl;;
std::cout << std::hex << (int)*(ptr + 1) << std::endl;
std::cout << std::hex << (int)*(ptr + 2) << std::endl;
std::cout << std::hex << (int)*(ptr + 3) << std::endl;