什么是大端和小端？

该博客上撰写的文章是出于教学目的而创建的。 另外，文章中的信息可能不正确，请谨慎。

在编码时，您可能已通过网络发送数据或读取特定文件。 在某些情况下，得出的值与我的预期完全不同。 这种现象的正式名称是Endianness排列法。 也就是说，它们被称为 Big Endian 和 Little Endian。

CPU在内存中存储4字节int型数据时，并不是将其作为一个整体打包，而是将其分成1字节的块，并按顺序存储在各个地址中。 这时候就看你是从最大位（MSB）开始按顺序排列，还是从最小位（LSB）开始倒序排列。 数据在内存中的放置方式完全不同。

如果你按照直观的顺序放置数字，就像一个人读取它们一样，那么它们就是大端字节序，如果你以相反的顺序放置它们以便机器更容易计算它们，那么它们就是小端字节序。 大多数现代PC，例如我们主要使用的Intel或AMD CPU，都采用小端系统。

我们自己用代码来验证一下。

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main() {
    //4字节十六进制整数数据
    unsigned int number = 0x12345678;

    //转换指针以检查每个字节在内存中的存储方式
    unsigned char* bytePtr = reinterpret_cast<unsigned char*>(&number);

    for (int i = 0; i < sizeof(int); ++i) {
        std::cout << "&bytePtr[" << i << "] : 0x"
                  << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0')
                  << (int)bytePtr[i] << std::endl;
    }

    /*
     * 基于小端系统
     * &bytePtr[0] : 0x78 //最小单元 (LSB) 首先进入最低地址
     * &bytePtr[1] : 0x56
     * &bytePtr[2] : 0x34
     * &bytePtr[3] : 0x12
     *
     * 基于大端系统
     * &bytePtr[0] : 0x12 //最大单元（MSB）首先进入最低地址。
     * &bytePtr[1] : 0x34
     * &bytePtr[2] : 0x56
     * &bytePtr[3] : 0x78
     */

    return 0;
}

这里出现一个问题。无论如何都会存储相同的值， 为什么他们采用一种不直观的倒置数据存储方法，比如小尾数法？ 这是由于CPU内部加法器的设计和类型转换的效率。

当CPU对两个数进行加减运算时，必须从1的位置开始计算，即最小的位数，才能进行进位。 在小端字节序中，最小单元（LSB）位于内存中的第一个地址， CPU一读取内存，就可以立即开始执行算术运算。 此外，当向下转换以将 4 字节整数截断为 1 字节（字符）时， 硬件逻辑大大简化，因为只需要提取内存的起始地址，无需额外的地址计算。

另一方面，大端字节序对于人类在查看内存转储时读取起来很直观， 当比较两个数字的大小时，它的优点是从第一个数字开始比较。 因此，为了避免交换数据时出现混乱， 在互联网协议 (TCP/IP) 等网络标准通信中，使用大端字节序作为标准。