Эндианальность

Что такое конечность?

• Она относится к тому, как байты наших данных упорядочены в памяти.
• Существует два типа эндианальности, с которыми может работать процессор (технически их три):
  1. Big Endian
  2. малый эндиан
  3. Biendian (исходя из названия, эти типы процессоров могут быть сконфигурированы как любой тип).
• Обратите внимание, что два шестнадцатеричных числа имеют размер в один байт.

Старший значащий бит и Младший значащий бит

Возьмем переменную типа данных int (т.е. размером 4 байта), имеющую размер 4 байта. размер 4 байта), имеющую значение 0x12345678, старший значащий бит (MSB) будет 0x1, а младший значащий бит (LSB) будет 0x8, аналогично, старший байт будет 0x1234, а младший байт будет 0x5678.

В чем разница между Big Endian и Little Endian?

Big Endian

Хранит сначала старший байт, а затем младший, поэтому старший байт занимает младший адрес памяти, а младший байт занимает старший адрес памяти.

Младший эндеец

Сначала хранится младший байт, а затем старший, поэтому младший байт хранится по младшему адресу памяти, а старший — по старшему.

Пример

Рассмотрим шестнадцатеричное значение 0x03E8:
Обратите внимание, что 0x00 и 0x01 — это адрес байта памяти (поскольку память имеет побайтовую адресацию).

     Big Endian       Little Endian
     +--------+        +--------+
     |        |        |        |
 0x00|  0x03  |    0x00|  0xE8  |
     +--------+        +--------+
     |        |        |        |
 0x01|  0xE8  |    0x01|  0x03  |
     +--------+        +--------+

Почему это важно?

Эндианальность важна, когда два компьютера (процессора) общаются друг с другом, возьмем для примера процессор #A — little-endian, а процессор #B — big-endian, когда процессор #A посылает данные, он пошлет сначала младший байт, а поскольку процессор #B — big-endian, он интерпретирует его как старший байт, таким образом, все данные будут перевернуты.

Как определить тип эндиана вашего процессора?

Обратите внимание, что нам придется выполнить даунскаст указателя, и причина этого в том, что модификатор длины %x имеет целочисленный тип. Проверьте страницы руководства
Если бы мы не выполняли это преобразование, то результатом было бы одно и то же целое число, независимо от архитектуры нашего процессора.

printf("The size of data type long long is %d.n", sizeof(long long));
printf("The size of data type int is %d.n", sizeof(int));

/* Assign an 8 byte value to x. */
unsigned long long x = 0x0000000000000004;

/*Assign the address of variable x to x_ptr. */
unsigned long long *x_ptr = &x;

/* Both x_ptr and y_ptr have the same value which is the address of variable x.
   What are doing here is just telling the processor is variable y_ptr is pointing at an integer, rather than the data type long long.
*/
unsigned int *y_ptr = (unsigned int *)x_ptr;

/* Derefrence the value of y_ptr. */
unsigned int y = *y_ptr;

/* Just printing out the value of y with 0s leading as padding. */
printf("The value of y is %#.8x", y);

Результат будет отличаться в зависимости от архитектуры, значение y будет 0x00000003, если мы используем процессор с little-endian архитектурой (что мы и делаем, поскольку процессоры x86 являются little-endian), и значение y будет 0x000000, если мы используем архитектуру big-endian.
Попробуйте этот код

Забавный факт: происхождение названия

Название Big Endian и Little Endian происходит из сатиры Джонатана Свифта «Путешествия Гулливера». В его книге big-endian обозначает человека, который разбивает яйцо с большого конца, а little-endian — того, кто разбивает яйцо с маленького конца.