【无标题】

1. 关于大小端存储的概念

首先需要一些概念：

对于一个$\omega$位的整数，其位表示为[x_$\omega$-1, x_$\omega$-2, …, x₂, x₁]。其中：

• 最高有效字节： [x_$\omega$-1, x_$\omega$-2, …, x_$\omega$-7, x_$\omega$-8]；
• 最低有效字节： [x₇, x₆, …, x₁, x₀]；
• 大端法（big endian）：最高有效字节位于内存的低地址；最低有效字节位于内存的高地址；

为方便记忆，可以将大端法类比为日常手写数字的顺序，左侧（内存中的低地址）是数字高位有效数字，右侧是低位数字。

• 小端法（little endian）：与大端法相反

以32位int整数0x12345678为例，该int位于内存的地址位0x100，则两种情况的内存分布为：

2. 关于大小端存储的应用

1. 不同存储的设备通过网络收发二进制数据，如果收发的设备不同，发送的顺序会与接受顺序相反。具体看CSAPP第12章（暂未看到）
2. 关于小端存储机器级指令的阅读:

   4004d3: 01  05  43  0b  20  00      add     %eax,0x200b43(%rip)
   

   已知上述代码设计两个数相加：PC寄存器中的值和0x200b43。0x200b43这个值位于指令的最后四个字节：43 0b 20 00, 根据小端存储的定义并去掉第一个符号位字节，该数值即为20 0b 43

3.通过C代码测试本机器是小端存储还是大端存储

#include <stdio.h>

typedef unsigned char *byte_pointer;

void show_bytes(byte_pointer start, size_t len) {
        size_t i;
        for (i = 0; i < len; ++i) {
                printf(" %.2x", start[i]);
        }
        printf("\n");
}

// 使用sizeof并用size_t类型接受，从而不受编译环境的影响·
void show_int(int x) {
        show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(int));
}
void show_float(float x) {
        show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(float));
}

void show_void(void *x) {
        show_bytes((byte_pointer)&x, sizeof(void *));
}

void test_show_bytes(int val) {
        int ival = val;
        float fval = (float) ival;
        int *pval = &ival;
        show_int(ival);
        show_float(fval);
        show_void(pval);
}
int main()
{
        test_show_bytes(12345);
        return 0;
}

以下是在Linux 32bit和Linux 64bit测试结果：

## linux 32
 39 30 00 00
 00 e4 40 46
 04 79 84 bf
## linux 64
 39 30 00 00
 00 e4 40 46
 a8 72 70 39 fd 7f 00 00

十进制12345的十六进制表示位0x00003039, 上述机器均为小端存储。

还有其他的巧妙测试方法：

1. 强制转换：

   #include <iostream>
   using namespace std;
   int main()
   {
       int a = 0x1234;
       //由于int和char的长度不同，借助int型转换成char型，只会留下低地址的部分
       char c = (char)(a);
       if (c == 0x12)
           cout << "big endian" << endl;
       else if(c == 0x34)
           cout << "little endian" << endl;
   }
   

2. 使用联合体

   #include <iostream>
    using namespace std;
    //union联合体的重叠式存储，endian联合体占用内存的空间为每个成员字节长度的最大值
    union endian
    {
        int a;
        char ch;
    };
    int main()
    {
        endian value;
        value.a = 0x1234;
        //a和ch共用4字节的内存空间
        if (value.ch == 0x12)
            cout << "big endian"<<endl;
        else if (value.ch == 0x34)
            cout << "little endian"<<endl;
    }
   

上述两种方法参考来源：阿秀的校招笔记