什麼是大端和小端？

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在編碼時，您可能已透過網路傳送資料或讀取特定檔案。 在某些情況下，得出的值與我的預期完全不同。 這種現象的正式名稱是Endianness排列法。 也就是說，它們被稱為 Big Endian 和 Little Endian。

CPU在記憶體中儲存4位元組int型資料時，並不是將其作為一個整體打包，而是將其分成1位元組的區塊，並依序儲存在位址中。 這時候就看你是從最大位元（MSB）開始依序排列，還是從最小位元（LSB）開始倒序排列。 資料在記憶體中的放置方式完全不同。

如果你按照直觀的順序放置數字，就像一個人讀取它們一樣，那麼它們就是大端字節序，如果你以相反的順序放置它們以便機器更容易計算它們，那麼它們就是小端字節序。 大多數現代PC，例如我們主要使用的Intel或AMD CPU，都採用小端系統。

我們自己用程式碼來驗證一下。

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main() {
    //4位元組十六進制整數數據
    unsigned int number = 0x12345678;

    //轉換指標以檢查每個位元組在記憶體中的儲存方式
    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;
    }

    /*
     * 基於小端系統
     * &bytePtr[0] : 0x78 //最小單元 (LSB) 先進入最低位址
     * &bytePtr[1] : 0x56
     * &bytePtr[2] : 0x34
     * &bytePtr[3] : 0x12
     *
     * 基於大端系統
     * &bytePtr[0] : 0x12 //最大單元（MSB）首先進入最低位址。
     * &bytePtr[1] : 0x34
     * &bytePtr[2] : 0x56
     * &bytePtr[3] : 0x78
     */

    return 0;
}

這裡出現一個問題。無論如何都會儲存相同的值， 為什麼他們採用一種不直觀的倒置資料儲存方法，例如小尾數法？ 這是由於CPU內部加法器的設計和類型轉換的效率。

當CPU對兩個數進行加減運算時，必須從1的位置開始計算，也就是最小的位數，才能進行進位。 在小端位元組序中，最小單元（LSB）位於記憶體中的第一個位址， CPU一讀取內存，就可以立即開始執行算術運算。 此外，當透過將 4 位元組整數截斷為 1 位元組（字元）進行向下轉換時， 硬體邏輯大大簡化，因為只需要提取記憶體的起始位址，無需額外的位址計算。

另一方面，大端字節序對於人類在查看記憶體轉儲時讀取起來很直觀， 當比較兩個數字的大小時，它的優點是從第一個數字開始比較。 因此，為了避免交換資料時出現混亂， 在互聯網協定 (TCP/IP) 等網路標準通訊中，使用大端位元組序作為標準。