c语言tips-大端小端存储介绍和使用union判断大小端

1. 大小端介绍

• 大端（Big Endian）和小端（Little Endian）是两种CPU或者计算机系统存储数据的方式。

• 在大端系统中，数据的高位字节（MSB）存储在内存地址的低位，低位字节（LSB）存储在内存地址的高位，这种存储方式类似于阅读习惯，从左到右。

• 在小端系统中，数据的低位字节存储在内存地址的低位，高位字节存储在内存地址的高位，这种存储方式和我们平时阅读数字的顺序是一致的，从右到左。假如我们有一个十六进制数0x12345678占用四个字节，如果它是大端存储将是以下画面：
  

因为12是十六进制数0x12345678的高位，它存在低地址位中，因此是高位字节存储在低内存地址，因此是大端存储，这也看起来符合人的思维

如果它小端存储则是以下画面

这看起来就很反人类阿，低字节的78存在了左边，但是字面上却合顺，即低字节存在地址低字节。这就是小端存储。

2. 使用union判断大小端

2.1 union内存处理方式

union内存特点主要有如下：

• 联合体的所有成员相对于基地址的偏移量为0
• 联合的内存大小等于其中最大成员的大小。
• 联合的所有成员共享同一块内存区域，即它们的存储位置是相同的。
• 其对其方式要适合于联合体中所有类型的成员

用人话讲就是：

• 联合体要大于等于最长的一个结构变量的空间
• 联合体变量的各个成员都是从低字节开始公用的（这是最重要的）

2.2 使用union判断大小端

#include <stdio.h>int check_ending()
{union{int a;char b;}c;c.a = 1;return c.b == 1;
}int main()
{if (check_ending()) printf("the little end!");else printf(" the big end");
}

代码中使用了一个联合体c来测试CPU字节序。联合体中包含了一个int类型的成员a和一个char类型的成员b。因为int类型占据了4个字节，而char类型只占据了一个字节，所以当联合体中的整型变量a被设置为1时，如果该CPU是小端序，它在内存中的存储顺序将会是0x01 00 00 00，而char类型变量b所占据的第一个字节的值应该为1。如果是大端序，它在内存中的存储顺序将会是0x00 00 00 01，而char类型变量b所占据的第一个字节的值应该为0。
最后，在main函数中根据checkCPU()的返回值输出对应的信息，告知当前CPU的字节序。如果checkCPU()返回true，则表示当前CPU是小端序，输出"The endian of cpu is little \n"；如果checkCPU()返回false，则表示当前CPU是大端序，输出"The endian of cpu is big \n"。

画图讲解：

    c+-------+
a  |       |     0x00000001+-------+
b  |   01  |     0x01+-------+小端序：
c.a = 0x00000001，在内存中的存储顺序为：
+----+----+----+----+
| 01 | 00 | 00 | 00 |
+----+----+----+----+
c.b 的值为0x01，低地址存放低字节，因此判断为小端序,由于b也是从低字节开始存储数据，因此b的数值和a一样。大端序：
c.a = 0x00000001，在内存中的存储顺序为：
+----+----+----+----+
| 00 | 00 | 00 | 01 |
+----+----+----+----+
c.b 的值为0x00，低地址存放高字节，因此判断为大端序，a的低字节位1存在了内存的高地址上，b却仍然从低地址位读数据，因此是0