python处理大端和小端大端数据和小端数据

转载

mob6454cc76dff7 2024-01-28 00:01:27

文章标签 python处理大端和小端数据小端模式大端模式 文章分类 Python 后端开发

大端和小端是指数据在内存中的存储模式，它由 CPU 决定：
1) 大端模式（ Big-endian ）是指将数据的低位（比如 1234 中的 34 就是低位）放在内存的高地址上，而数据的高位（比如 1234 中的 12 就是高位）放在内存的低地址上。这种存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理，地址由小到大增加，而数据从高位往低位存放。

2) 小端模式（ Little-endian ）是指将数据的低位放在内存的低地址上，而数据的高位放在内存的高地址上。这种存储模式将地址的高低和数据的大小结合起来，高地址存放数值较大的部分，低地址存放数值较小的部分，这和我们的思维习惯是一致，比较容易理解。

为什么有大小端模式之分

计算机中的数据是以字节（Byte）为单位存储的，每个字节都有不同的地址。现代 CPU 的位数（可以理解为一次能处理的数据的位数）都超过了 8 位（一个字节），PC机、服务器的 CPU 基本都是 64 位的，嵌入式系统或单片机系统仍然在使用 32 位和 16 位的 CPU。

对于一次能处理多个字节的CPU，必然存在着如何安排多个字节的问题，也就是大端和小端模式。以 int 类型的 0x12345678 为例，它占用 4 个字节，如果是小端模式（Little-endian），那么在内存中的分布情况为（假设从地址 0x 4000 开始存放）：

内存地址	0x4000	0x4001	0x4002	0x4003
存放内容	0x78	0x56	0x34	0x12

如果是大端模式（Big-endian），那么分布情况正好相反：

内存地址	0x4000	0x4001	0x4002	0x4003
存放内容	0x12	0x34	0x56	0x78

我们的 PC 机上使用的是 X86 结构的 CPU，它是小端模式；51 单片机是大端模式；很多 ARM、DSP 也是小端模式（部分 ARM 处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式）。

借助共用体，我们可以检测 CPU 是大端模式还是小端模式，请看代码：

1. #include <stdio.h>
2. int main(){
3. union{
4. int n;
5. char ch;
6. } data;
7. 
8. .n = 0x00000001;  //也可以直接写作 data.n = 1;
9. if(data.ch == 1){
10. printf("Little-endian\n");
11. }else{
12. printf("Big-endian\n");
13. }
14. return 0;
15. }

在PC机上的运行结果：

Little-endian

共用体的各个成员是共用一段内存的。1 是数据的低位，如果 1 被存储在 data 的低字节，就是小端模式，这个时候 data.ch 的值也是 1。如果 1 被存储在 data 的高字节，就是大端模式，这个时候 data.ch 的值就是 0。

输出int时，先输出高位，再是低位。若是小端就是高地址->低地址，若是大端，低地址->高地址。

大端和小端是指数据在内存中的存储模式，它由 CPU 决定：

大端模式（ Big-endian ）是指将数据的低位（比如 1234 中的 34 就是低位）放在内存的高地址上，而数据的高位（比如 1234 中的 12 就是高位）放在内存的低地址上。这种存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理，地址由小到大增加，而数据从高位往低位存放。

小端模式（ Little-endian ）是指将数据的低位放在内存的低地址上，而数据的高位放在内存的高地址上。这种存储模式将地址的高低和数据的大小结合起来，高地址存放数值较大的部分，低地址存放数值较小的部分，这和我们的思维习惯是一致，比较容易理解。