字节顺序,又称端序,尾序(英语:Endianness)。在计算机科学领域中,是跨越多字节的程序对象的存储规则。
简介
在几乎所有的机器上,多字节对象都被存储为连续的字节序列。例如在C语言中,一个类型为int
的变量x
地址为0x100
,那么其对应地址表达式&x
的值为0x100
。且x
的四个字节将被存储在存储器的0x100, 0x101, 0x102, 0x103
位置。[1]
而存储地址内的排列则有两个通用规则。一个多位的整数将按照其存储地址的最低或最高字节排列。如果最低有效字节在最高有效字节的前面,则称小端序;反之则称大端序。在网络应用中,字节序是一个必须被考虑的因素,因为不同机器类型可能采用不同标准的字节序,所以均按照网络标准转化。
例如假设上述变量x
类型为int
,位于地址0x100
处,它的十六进制为0x01234567
,地址范围为0x100~0x103
字节,其内部排列顺序依赖于机器的类型。大端法从首位开始将是:0x100: 01, 0x101: 23,..
。而小端法将是:0x100: 67, 0x101: 45,..
。
端(endian)的起源
“endian”一词来源于乔纳森·斯威夫特的小说格列佛游记。小说中,小人国为水煮蛋该从大的一端(Big-End)剥开还是小的一端(Little-End)剥开而争论,争论的双方分别被称为“大端派”和“小端派”。以下是1726年关于大小端之争历史的描述:
1980年,Danny Cohen,一位网络协议的早期开发者,在其著名的论文"On Holy Wars and a Plea for Peace"中,为平息一场关于字节该以什么样的顺序传送的争论,而第一次引用了该词。[3]
字节顺序
在哪种字节顺序更合适的问题上,人们表现得非常情绪化,实际上,就像鸡蛋的问题一样,没有技术上的原因来选择字节顺序规则,因此,争论沦为关于社会政治问题的争论,只要选择了一种规则并且始终如一地坚持,其实对于哪种字节排序的选择是任意的。
对于单一的字节(a byte),大部分处理器以相同的顺序处理位元(bit),因此单字节的存放方法和传输方式一般相同。
对于多字节数据,如整数(32位机中一般占4字节),在不同的处理器的存放方式主要有两种,以内存中0x0A0B0C0D的存放方式为例,分别有以下几种方式:
大端序
大端序(英:big-endian)或称大尾序。

地址增长方向 → |
... |
0x0A |
0x0B |
0x0C |
0x0D |
... |
示例中,最高位字节是0x0A 存储在最低的内存地址处。下一个字节0x0B存在后面的地址处。正类似于十六进制字节从左到右的阅读顺序。
地址增长方向 → |
... |
0x0A0B |
0x0C0D |
... |
|
|
最高的16bit单元0x0A0B存储在低位。
小端序
小端序(英:little-endian)或称小尾序。

地址增长方向 → |
... |
0x0D |
0x0C |
0x0B |
0x0A |
... |
最低位字节是0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。
地址增长方向 → |
... |
0x0C0D |
0x0A0B |
... |
|
|
最低的16bit单元0x0D0C存储在低位。
当更改地址的增长方向,使之由右至左时,表格更具有可阅读性。
← 地址增长方向
|
... |
0x0A |
0x0B |
0x0C |
0x0D |
... |
最低有效位(LSB)是0x0D 存储在最低的内存地址处。后面字节依次存在后面的地址处。
← 地址增长方向
|
... |
0x0A0B |
0x0C0D |
... |
|
|
最低的16bit单元0x0C0D存储在低位。
混合序
混合序(英:middle-endian)具有更复杂的顺序。以PDP-11为例,0x0A0B0C0D被存储为:
地址增长方向 → |
... |
0x0B |
0x0A |
0x0D |
0x0C |
... |
可以看作最高的16bit位和低位以大端序存储,但16bit内部以小端存储。
处理器体系
网络序
网络传输一般采用大端序,也被称之为网络字节序,或网络序。IP协议中定义大端序为网络字节序。
伯克利socket API定义了一组转换函数,用于16和32bit整数在网络序和本机字节序之间的转换。htonl,htons用于本机序转换到网络序;ntohl,ntohs用于网络序转换到本机序。
本文转自 h2appy 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/h2appy/1575787,如需转载请自行联系原作者