大小端转换

news2025/1/31 17:55:45

一、名词解释

首先解释一下大端模式和小端模式。

小端模式，也叫小端存储：

Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

大端模式，也叫大端存储：

Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

比如说数字1045037161

大端存储：

DEC：1045037161

低地址-------------------------->高地址

HEX： 0x3E 0x4A 0x00 0x69

BIN：00111110 01001010 00000000 01101001

小端存储：

DEC：1761626686

低地址-------------------------->高地址

HEX： 0x69 0x00 0x4A 0x3E

BIN：01101001 00000000 01001010 00111110

再举个例子，比如数字37

大端存储：

DEC：37

低地址-------------------------->高地址

HEX： 0x00 0x00 0x00 0x25

BIN：00000000 00000000 00000000 00100101

小端存储：

DEC：620756992

低地址-------------------------->高地址

HEX： 0x25 0x00 0x00 0x00

BIN：00100101 00000000 00000000 00000000

一个字节就是8bit，大小端就是一个字节正着存，一个字节反着存。这两种没有那种好还是不好，就是存储模式不同。但是人们熟悉的方式肯定是大端存储，37读出来就是37，如果是小端存储读出来就是620756992，完全不知道是什么了。

计算机存储是按照字节存储的，一个字节是8比特。但是如果数据比较大，一个字节存储不下，就需要多个字节存储。比如0x1122，也就是数字4386，就是占用了两个字节进行存储。那么0x11就是高位字节，0x22就是低位字节。而存储字节变多了之后，存储的可能性也就会变多了。为了保证数据存储和使用不出错，我们必须按照某种规范进行存储数据。比如0x1122，可以按照0x11 0x22的顺序进行存储（即大端存储），也可以按照0x22 0x11的循序进行存储（即小端模式）。这里就解释了上面的大小端定义。在一个独立的系统中，只要选择一个稳定的存储模式就可以保证系统内部不出错。但是如果和外部系统进行数据交换，则需要商定交换协议，如果两个系统存储方式不同，就涉及到大小端转换问题了。

C语言是小端存储，java都是大端存储。所以java要想读C语言生成的二进制文件，就需要大小端转换了。

二、大小端转换方式

大小端转换其实很简单，就是byte数组，把位置倒叙一下就可以了。自己写代码也就是一个循环，如下：

    /**
     * 切换大小端
     */
    public static byte[] changeBytesEndian(byte[] x){
        byte[] y = new byte[x.length];
        for (int i = 0; i < y.length; i++) {
            y[i] = x[y.length - i - 1];
        }
        return y;
    }

不过，比较正统的转换方式是使用ByteBuffer的order方法。

    /**
     * 将bytes转为大端数据，返回int
     * c存储二进制文件是用的小端存储，java都是大端存储，因此需要转换，此方法用于将数据转为大端存储，读出二进制文件
     * @param bytes
     * @return
     */
    private static int bytesToBigEndian(byte[] bytes) {
        return ByteBuffer.wrap(bytes).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).getInt();
    }

    /**
     * 将bytes转为小端数据，返回int
     * c存储二进制文件是用的小端存储，java都是大端存储，因此需要转换，此方法用于将数据转为小端存储，写入二进制文件
     * @param bytes
     * @return
     */
    private static int bytesToLittleEndianInt(byte[] bytes){
        return ByteBuffer.wrap(bytes).order(ByteOrder.BIG_ENDIAN).getInt();
    }

当然，其他数据类型也是支持的。只是输入的bytes要自己按照位数写对，short是2位，int是4位，long是8位......基础知识就不多说了！