用C語言實現大小端判斷

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大端小端的概念
端模式(Endian)的這個詞出自Jonathan Swift書寫的《格列佛遊記》。這本書根據將雞蛋敲開的方法不同將所有的人分爲兩類,從圓頭開始將雞蛋敲開的人被歸爲Big Endian,從尖頭開始將雞蛋敲開的人被歸爲Littile Endian。小人國的內戰就源於吃雞蛋時是究竟從大頭(Big-Endian)敲開還是從小頭(Little-Endian)敲開。
在計算機業Big Endian和Little Endian也幾乎引起一場戰爭。在計算機業界,Endian表示數據在存儲器中的存放順序。下文舉例說明在計算機中大小端模式的區別。
如果將一個32位的整數0x12345678存放到一個整型變量(int)中,這個整型變量採用大端或者小端模式在內存中的存儲由下表所示。爲簡單起見,本書使用OP0表示一個32位數據的最高字節MSB(Most Significant Byte),使用OP3表示一個32位數據最低字節LSB(Least Significant Byte)。

地址偏移 大端模式 小端模式
0x00 12 (OP0) 78(OP3)
0x01 34 (OP1) 56(OP2)
0x02 56 (OP2) 34(OP1)
0x03 78 (OP3) 12(OP0)

如果將一個16位的整數0x1234存放到一個短整型變量(short)中。這個短整型變量在內存中的存儲在大小端模式由下表所示。

地址偏移 大端模式 小端模式
0x00 12(OP0) 34(OP1)
0x01 34(OP1) 12(OP0)

由上表所知,採用大小模式對數據進行存放的主要區別在於在存放的字節順序,大端方式將高位存放在低地址,小端方式將低位存放在高地址。採用大端方式 進行數據存放符合人類的正常思維,而採用小端方式進行數據存放利於計算機處理。到目前爲止,採用大端或者小端進行數據存放,其孰優孰劣也沒有定論。
C語言中判斷大小端的方法
有時候,用C語言寫程序時需要知道是大端模式還是小端模式。 所謂的大端模式,是指數據的低位保存在內存的高地址中,而數據的高位,保存在內存的低地址中;小端模式相反。爲什麼會有大小端模式之分呢?這是因爲在計算機系統中,我們是以字節爲單位的,每個地址單元都對應着一個字節,一個字節爲8bit。但是在C語言中除了8bit的char之外,還有16bit的short型,32bit的long型(要看具體的編譯器),另外,對於位數大於8位的處理器,例如16位或者32位的處理器,由於寄存器寬度大於一個字節,那麼必然存在着一個如果將多個字節安排的問題。因此就導致了大端存儲模式和小端存儲模式。例如一個16bit的short型x,在內存中的地址爲0x0010,x的值爲0x1122,那麼0x11爲高字節,0x22爲低字節。對於大端模式,就將0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,剛好相反。
我們常用的X86結構是小端模式,而KEIL-C51則爲大端模式。很多的ARM,DSP都爲小端模式。有些ARM處理器還可以由硬件來選擇是大端模式還是小端模式
下面這段代碼可以用來測試一下你的編譯器是大端模式還是小端模式:

#include <stdio.h>

int main()
{
    short int x;
    char x1,x2;
    x = 0x1122;
    x1 = ((char *)&x)[0];    //低地址
    x2 = ((char *)&x)[1];    //高地址
    printf("x1=%x\n",x1);
    printf("x2=%x\n",x2);
    return 0;
}

若x1=0x11,則是大端; 若x2=0x22,則是小端……

#include<stdio.h>

int main()
{
    int x = 1;
    char *p = (char *)&x;

    if(*p)
    {
        printf("little\n");
    }
    else
    {
        printf("large\n");
    }
    return 0;
}

存儲器模式(SMALL LARGE COMPACT)
C51 提供了3 種存儲器模式來存儲變量過程參數和分配再入函數堆棧你應該儘量
使用小存儲器模式,很少應用系統需要使用其它兩種模式。像有大的再入函數堆棧系統那
樣一般來說如果系統所需要的內存數小於內部RAM 數時都應以小存儲模式進行編譯,
在這種模式下DATA 段是所有內部變量和全局變量的默認存儲段所有參數傳遞都發生在
DATA 段中。如果有函數被聲明爲再入函數編譯器會在內部RAM 中爲他們分配空間,這種模式的優勢就是數據的存取速度很快,但只有120 個字節的存儲空間供你使用總共有128個字節,但至少有8 個字節被寄存器組使用你還要爲程序調用開闢足夠的堆棧
如果你的系統有256 字節或更少的外部RAM 你可以使用壓縮存儲模式,這樣一來
如果不加說明,變量將被分配在PDATA 段中,這種模式將擴充你能夠使用的RAM 數量對XDATA 段以外的數據存儲仍然是很快的變量的參數傳遞,將在內部RAM 中進行,這樣存儲速度會比較快,對PDATA 段的數據的尋址是通過R0 和R1 進行間接尋址比使用DPTR 要快一些,在大存儲模式中所有變量的默認存儲區是XDATA 段,Keil C 儘量使用內部寄存器組進行參數傳遞,在寄存器組中可以傳遞參數的數量和和壓縮存儲模式一樣再入函數的模擬棧將在XDATA 中,對XDATA 段數據的訪問是最慢的,所以要仔細考慮變量應存儲的位置使數據的存儲速度得到優化。

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