【数据存储】大端存储||小端存储（超详细解析，小白一看就懂！！！）-编程知识

一、前言

二、什么是低地址、高地址？

三、什么是数据的高位和低位？

四、什么是大小端存储？

🍉 小端存储详解

🍒 大端存储详解

五、为什么会有大小端存储？

🍍大端存储的优点

🥝小端存储的缺点

六、实例详解

七、面试题

八、共勉

一、前言

大小端存储是计算机存储的一个设计概念，涉及了高地址和低地址，数据的高位和低位等概念，所以在理解大小端存储之前，需要知道什么是高地址和低地址，什么是数据的高位和低位，这样才能更好的理解大小端存储。

二、什么是低地址、高地址？

为了便于管理存储地址，给地址进行编号，值较大的地址是高地址，值较小的地址是低地址

✨注意：计算机读数据永远是从低地址开始的！！！

三、什么是数据的高位和低位？

数据的高位是数据的左边位置的数，数据的低位是数据右边位置的数，数据的高位和低位又称高字节和低字节。

四、什么是大小端存储？

大端存储，是将数据的低位字节放到高地址处，高位字节放到低地址处。

小端存储，是将数据的低位字节放到低地址处，高位字节放到高地址处。

大端存储和小端存储的区别是，低位字节放在高地址还是什么是低地址？大端存储的特点是低位字节存放在高地址，小端存储的特点是低位字节存放在低地址，这样可以方便记忆。

🍉 小端存储详解

数据的低位放在低地址空间，数据的高位放在高地址空间
简记：小端就是低位对应低地址，高位对应高地址

✨ 图例1：存放二进制数：1011-0100-1111-0110-1000-1100-0001-0101

注意注意：我们在存放的时候是以一个存储单元为单位来存放，存储单元内部不需要再转变顺序啦！！

注意一定一定是从低地址读起！！！我们知道这是小端存储，所以在读出来的时候会从低位开始放！！！

✨ 图例2：存放十六进制数：2AB93584FE1C

十六进制数每一位转化为二进制就是4位：2对应0010，A对应1010，以此类推。所以在存放的时候两个十六进制位就占用一个存储单元

注意注意：一个字节为一个存储单元

注意注意：计算机读数据永远是从低地址开始的！！！

🍒 大端存储详解

数据的高位放在低地址空间，数据的低位放在高地址空间

简记：大端就是低位对应高地址，高位对应低地址

✨ 图例1：存放二进制数：1011-0100-1111-0110-1000-1100-0001-0101

读取数据：注意仍然是从低地址开始读，我们知道这是大端模式，当我们从0号地址读到1011-0100时，我们知道它是高位，所以放到高位的位置上去

✨ 图例2：存放十六进制数：2A-B9-35-84-FE-1C

读取数据：注意从低地址开始读取，读到的从高地址开始放！！！

五、为什么会有大小端存储？

为什么会有大小端模式之分呢？
这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为8 bit。但是在C语言中除了8 bit的char之外，还有16 bit的short型，32 bit的long型（要看具体的编译器）。
另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。

⭐例如：一个 16bit 的 short 型 x ，在内存中的地址为 0x0010 ， x 的值为 0x1122 ，那么 0x11 为高字节， 0x22 为低字节。
对于大端模式，就将 0x11 放在低地址中，即 0x0010 中， 0x22 放在高地址中，即 0x0011 中。
小端模式，刚好相反。

我们常用的 X86 结构是小端模式，而 KEIL C51 则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

🍍大端存储的优点

符号位在所表示的数据的内存的第一个字节中，便于快速判断数据的正负和大小

🥝小端存储的缺点

1.CPU做数值运算时从内存中按顺序依次从低位到高位取数据进行运算，直到最后刷新最高位的符号位，这样的运算方式会更高效

2.内存的低地址处存放低字节，所以在强制转换数据时不需要调整字节的内容

六、实例详解

#include<stdio.h>
int main()
{int a = 0x11223344;short b = 0x5566;return 0;
}

我们先来看16进制的数据0x11223344和0x5566
我们知道，1个十六进制位是4个bit位，2个十六进制位就是8个bit位，也就是1个字节，那0x11223344是8个十六进制位，也就是4个字节，0x5566就是2个字节。a和b都是大于1个字节，放在内存中就有存储先后的问题。----- 大小端存储
那么具体怎么布局的呢，我们以0x11223344和0x5566为例来看看。

以下编译器为vs2022
a的内存：

b的内存：

比如a我们可以看到，数据在内存中是顺着存的，即数据的低位保存在内存的低地址中，b同理，说明这个编译器里的存储模式为小端存储模式。
我们同时也可以看到，整型数据在内存中存储，是以字节为单位在布局它的顺序的。

七、面试题

百度2015年系统工程师笔试题：
请简述大端字节序和小端字节序的概念，设计一个小程序来判断当前机器的字节序。（10分）

以刚才的0x11223344为例，如果是大端存储模式，那第一个字节里存放的就是11；如果是小端存储模式，那第一个字节里存放的就是44。
我们换一组简单的数据来表示
int a=1;//即0x00000001
如果按照大端存储模式，第一个字节里存的是00

如果按照小端存储模式，第一个字节里存的就是01

我们知道，如果我们拿到一个整型的地址，即指针的类型为int*，对它进行解引用，那么就向后访问4个字节，如果指针的类型是char*类型的话，那么就只用访问一个字节。
按这个思路，我们用代码来实现一下

int main()
{int a = 1;// 注意 ：读取数据永远都是从低地址开始//此时*p取出的就是第一个字节里的数据 ----- 低地址的数据char* p = (char*)&a;if (*p == 1){printf("小端\n");}else{printf("大端\n");}return 0;
}