【C语言】大小端介绍以及判断大小端的两种方式

news2024/9/24 3:30:02

前言 🎈大家好，我是何小侠🎈 🍃大家可以叫我小何或者小侠🍃 💐希望能通过写博客加深自己对于学习内容的理解💐 🌸也能帮助更多人理解和学习🌸

花繁柳密处，拨得开，才是手段；风狂雨急时，立得定，方见脚根。
解释：在花繁叶茂、柳密如织的美丽和复杂情境下，如果还能不受束缚，来去自如，才是有手段、有办法的人。在狂风骤雨的狼狈状态下还能站稳脚跟，不被吹倒，才是真正有原则的大英雄。

在这里插入图片描述

这篇博客我们将会了解到数据在内存中的存储方式。这对我们调试和理解内存都有很大好处。
在这里插入图片描述

例子展示⁉️

在这里插入图片描述
我们把10这个整型存储在变量a中，把-10存储在变量b中。
我们动手写一下就知道10存储在a中的补码是

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 (原码反码补码)

转换为十六进制就是== 00 00 00 0a==

-10的原码是

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 （原码）

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101 (反码）

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110（补码）

转换为十六进制就是== FF FF FF F6==

调试起来看看内存
在这里插入图片描述
不应该是 00 00 00 0a 和 FF FF FF F6吗？
下面我们来解释一下。

大端小端是什么呢？😶‍🌫️

大端（存储）模式	小端（存储）模式
将数据的高位存放到内存的低地址，数据的低位存放到内存的高地址	将数据的高位存放到内存的高地址，数据的低位存放到内存的低地址

也许这样说你可能不是很理解不要紧，下面我会画图讲解: 在这里插入图片描述

首先我们要知道一个叫字节序的概念：
0x22334455

这就是字节序，和高位低位的概概念

我们将0x22334455存放到a变量中，那么小端是怎么样呢？
在这里插入图片描述
那么大端就很明显了

这里补充一句：

对于一个字节的数据，它只有一个字节，没有字节序的概念。字节序是指多字节数据在内存中的存储顺序，而一个字节的数据只有一个字节，没有多个字节需要进行存储顺序的考虑。

为什么存在大小端呢？🚩

为什么会有大小端模式之分呢？这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为8 bit。但是在C语言中除了8 bit的char之外，还有16 bit的short型， 32 bit的long型（要看具体的编译器），另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。
那为什么我们在例子展示的时候，只是小端呢？
这样因为C语言并没有明确规定要怎么存储，大端小端是由编译器决定的。

判断大小端的两种方法

方法一

我们直接上代码：

int jugde(int a)
{
	char* str = (char *) & a;
	if (*str == 1)
	{
		return 1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}

}
int main()
{
	int a = 0x1;
	int i = jugde(a);//返回1为小端，返回0为大端
	if (i)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
		printf("大端\n");

	return 0;
}

其实是比较简单的，
我们知道a = 0x00 00 00 01;
那么如果是小端存储在内存中就是 01 00 00 00
我们将a 变量的值传到 judge 函数中，judge函数会创建一个新的变量a来接受0x 00 00 00 01，我们用一个char * 类型的指针指向a，或者说把a的地址放到str变量中，为什么是char * 类型呢？
我们知道指针类型决定了

指针变量解引时能访问多少个字节，
和指针±的步长为多大。

这里明显就是和访问字节相关，
char * 类型的指针能访问1个字节
也就说

如果是小端 * str的值就是1，
如果是小端 *str的值就是0，

是不是很巧妙。还有更巧妙的：
我们可以改进我们上面的这个代码：

int jugde(int a)
{
	char* str = (char *) & a;
	
	return (*str);
}
int main()
{
	int a = 0x1;
	int i = jugde(a);//返回1为小端，返回0为大端
	if (i)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
		printf("大端\n");

	return 0;
}

我们知道 * str的值无非两种，要么是0要么是1，那么为什么不直接返回 * str呢？

其实还能改进，
我们能不能不用指针呢？
当然可以！！

int jugde(int a)
{
	
	return *(char*)&a;

  }
int main()
{
	int a = 0x1;
	int i = jugde(a);//返回1为小端，返回0为大端
	if (i)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
		printf("大端\n");

	return 0;
}

我们先取地址a，然后强转为（char *）类型，这样我们解引用的范围就是一个字节了，然后就更上面的方法一样的，确实妙啊在这里插入图片描述 ~~~。

第二种方法🦚

第二种方法运用了联合体！

int jugde()
{
	union test
	{
		int a;
		char b;
		

	}u;
	u.a = 1;
	return u.b;

}
int main()
{
	if (jugde() == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
		printf("大端\n");
	return 0;
}