關(guān)于大小端、位域的一些概念詳解

更新時(shí)間：2013年10月08日 08:56:35 作者：

我們常用的x86結(jié)構(gòu)都是小端模式，而大部分DSP，ARM也是小端模式，不過(guò)有些ARM是可以選擇大小端模式。所以對(duì)于上面的maxHeight是應(yīng)該以小端模式來(lái)存放，具體情況請(qǐng)看下面兩表

大小端：

對(duì)于像C++中的char這樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型，它本身就是占用一個(gè)字節(jié)的大小，不會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題。但是當(dāng)數(shù)制類(lèi)型為int，在32bit的系統(tǒng)中，它需要占用4個(gè)字節(jié)（32bit），這個(gè)時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生這4個(gè)字節(jié)在寄存器中的存放順序的問(wèn)題。比如int maxHeight = 0x12345678，&maxHeight = 0x0042ffc4。具體的該怎么存放呢？這個(gè)時(shí)候就需要理解計(jì)算機(jī)的大小端的原理了。

大端：（Big-Endian）就是把數(shù)值的高位字節(jié)放在內(nèi)存的低位地址上，把數(shù)值的地位字節(jié)放在內(nèi)存的高位地址上。

小端：（Little-Endian）就是把數(shù)字的高位字節(jié)放在高位的地址上，低位字節(jié)放在低位地址上。

我們常用的x86結(jié)構(gòu)都是小端模式，而大部分DSP，ARM也是小端模式，不過(guò)有些ARM是可以選擇大小端模式。所以對(duì)于上面的maxHeight是應(yīng)該以小端模式來(lái)存放，具體情況請(qǐng)看下面兩表。

地址	0x0042ffc4	0x0042ffc5	0x0042ffc6	0x0042ffc7
數(shù)值	0x78	0x56	0x34	0x12

圖（1）為小端模式

地址	0x0042ffc4	0x0042ffc5	0x0042ffc6	0x0042ffc7
數(shù)值	0x12	0x34	0x56	0x78

圖（2）為大端模式

通過(guò)上面的表格，可以看出來(lái)大小端的不同，在這里無(wú)法討論那種方式更好，個(gè)人覺(jué)得似乎大端模式更符合我的習(xí)慣。（注：在這里我還要說(shuō)一句，其實(shí)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中并不存在所謂的數(shù)據(jù)類(lèi)型，比如char，int等的。這個(gè)類(lèi)型在代碼中的作用就是讓編譯器知道每次應(yīng)該從那個(gè)地址起始讀取多少位的數(shù)據(jù)，賦值給相應(yīng)的變量。）

位域：

在計(jì)算機(jī)中是采用二進(jìn)制0和1來(lái)表示數(shù)據(jù)的，每一個(gè)0或者1占用1位（bit）存儲(chǔ)空間，8位組成一個(gè)字節(jié)（byte），為計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)類(lèi)型的最小單位，如char在32bit系統(tǒng)中占用一個(gè)字節(jié)。但是正如我們知道的，有時(shí)候程序中的數(shù)據(jù)可能并不需要這么的字節(jié)，比如一個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，只有開(kāi)和關(guān)，用1和0分別替代就可以表示。此時(shí)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)只需要一位存儲(chǔ)空間就可以滿足要求。如果用一個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)，顯然浪費(fèi)了另外的7位存儲(chǔ)空間。所以在C語(yǔ)言中就有了位段（有的也叫位域，其實(shí)是一個(gè)東西）這個(gè)概念。具體的語(yǔ)法就是在變量名字后面，加上冒號(hào)(:)和指定的存儲(chǔ)空間的位數(shù)。具體的定義語(yǔ)法如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

struct 位段名稱
{
   位段數(shù)據(jù)類(lèi)型   位段變量名稱 : 位段長(zhǎng)度;
   .......
}

//實(shí)例
struct Node
{
   char a:2;
   double i;
   int c:4;
}node;

其實(shí)定義很簡(jiǎn)單，上面示例的意義是，定義一個(gè)char變量a，占用2位存儲(chǔ)空間，一個(gè)double變量i，以及一個(gè)占用4位存儲(chǔ)的int變量c。請(qǐng)注意這里改變了變量本來(lái)占用字節(jié)的大小,并不是我們常規(guī)定義的一個(gè)int變量占用4個(gè)字節(jié)，一個(gè)char變量占用1一個(gè)字節(jié)。在實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境中運(yùn)行，由于內(nèi)存字節(jié)對(duì)齊，得到sizeof(node) = 24。

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