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[扩展阅读] 小端和大端(有彩蛋)

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发表于 2016-8-26 03:25:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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大端和小端


科普



大端和小端,老外叫 Big-Endian 和 Little-Endian,其实指的都是同一个东东!

学习底层编程或逆向的童鞋,肯定对这两个名词并不陌生吧?!

因为它们决定了数据的存放形式,你要不懂它们,逆向出来的那堆 1010 就足以使你蒙圈

不同的 CPU、操作系统对待数据的存储方式各有不同,但一般常见的操作系统都是小端,而通讯协议则是大端。

但并不是说系统是小端形式存储,文件就一定要采用小端的形式,不同的应用程序对于自身数据的存储方式也各有千秋(自家数据爱咋放咋放,有些还打乱了加密呢),比如:

  • Adobe PS -- 大端
  • BMP -- 小端
  • GIF -- 小端
  • JPEG -- 大端
  • MacPaint -- 大端
  • RTF -- 小端


那小端和大端有什么区别呢?

举个例子你就明白了(请读 liao)

比如 0x1234567 这个数:

  • 大端法在内存中按字节依次存放为:01 23 45 67
  • 小端法在内存中按字节依次存放为:67 45 23 01


解释



所谓的大端即高位字节排放在内存的低地址端,而低位字节排放在内存的高地址端。

比如整型变量 0x12345678 占 4 个字节,那么根据内存地址从小到大它们的存放方式如下:

数据
0x12
0x34
0x56
0x78
地址
0x10000000
0x10000001
0x10000002
0x10000003


小端则相反: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。

所以整型变量 0x12345678 根据内存地址从小到大它们的存放方式如下:

数据
0x78
0x56
0x34
0x12
地址
0x10000000
0x10000001
0x10000002
0x10000003


转换



我们发现一个字节是可以存放两个十六进制的数字的(一个字节最大可以存放的数是 0xFF),那如果给你一个十进制数(比如 112358),如何快速地知道它在内存中是如何存放的呢?

大端法很容易,直接将它转换成十六进制,然后依次存放即可:0x0001B6E6

小端法则比较麻烦,步骤依次如下:

  • 转换成十六进制数(0x0001B6E6)
  • 将八位数字的低四位和高四位互换(0xB6E60001)
  • 在低四位和高四位中,分别进行两两互换(0xE6B60100)


如何检测你的机器是大端还是小端?



虽然小甲鱼先抛出了结论:目前市面上绝大多数的个人电脑都是使用小端字节序。

但既然我们是学编程,那就不妨多动动脑筋,考虑下如何用代码来分辨?

其实不难,通过将 int 强制类型转换成 char 单字节,通过判断起始存储位置:
#include <stdio.h>

int main()
{
        int a = 0x1234;
        char *b = (char *)&a;

        if (*b == 0x12)
        {
                printf("大端!\n");
        }
        else
        {
                printf("小端!\n");
        }

        return 0;
}
程序实现如下:

搜狗截图20160826045118.png


优势 VS 劣势



既然不同的 CPU、系统乃至应用程序,会根据自身特性和需求选择大端或小端的存储方式。

正如世上没有无缘无故的爱,也没有无缘无故的不爱……

小甲鱼这里试图给大家做下简单的分析,希望起一个抛砖引玉的作用(促进大家多思考)


小端 :强制转换类型不需要重新调整数据

比如有 int a = 0x1234,其按小端的存储方式为 0x34120000

如果执行 (long)a,只需在其右边补齐相应位数的 0 即可,即 0x3412000000000000

小端的优势及大端的劣势!

大端的存储方式是 0x00001234

如果执行 (long)a,则需要将原先的数据先向右移动,再在左边补齐相应位数的 0(因为转换类型后,变量的地址不能发生改变),即 0x0000000000001234


大端 :符号位的判定固定为第一个字节,容易判断正负

之前我们在讨论 使用补码的好处 时,根据的案例可是都不考虑存放的形式的,如果按照小端的方式来存放,你还能够快速地判断一个数的正负吗?!


彩蛋



想知道大端和小端这两个名词的来源吗?

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  发表于 2024-4-2 16:45

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发表于 2016-8-26 08:40:15 | 显示全部楼层
朕想知道
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发表于 2016-8-26 08:46:38 | 显示全部楼层
想知道
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发表于 2016-8-26 09:23:55 | 显示全部楼层
I want to know
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发表于 2016-8-26 09:27:15 | 显示全部楼层
ok,i know
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发表于 2016-8-26 10:35:43 | 显示全部楼层
haha
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发表于 2016-8-27 16:04:13 | 显示全部楼层
朕想知道
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发表于 2016-8-29 23:16:51 | 显示全部楼层
朕今天翻你牌子
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发表于 2016-9-3 09:12:07 | 显示全部楼层
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发表于 2016-9-3 15:01:45 | 显示全部楼层
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发表于 2016-9-6 15:58:54 | 显示全部楼层
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发表于 2016-9-7 13:00:29 | 显示全部楼层
还有吗,,鱼油们等不及了
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发表于 2016-9-7 22:43:33 | 显示全部楼层
朕想知道
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发表于 2016-9-8 09:20:58 | 显示全部楼层
...
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发表于 2016-9-10 17:02:03 | 显示全部楼层
想知道
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发表于 2016-9-16 19:09:28 | 显示全部楼层
Come on buddy
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发表于 2016-9-17 12:26:34 | 显示全部楼层
朕想知道!
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发表于 2016-9-18 12:19:55 | 显示全部楼层
还好学了汇编
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发表于 2016-9-18 16:18:33 | 显示全部楼层
真想知道
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发表于 2016-9-30 10:58:13 | 显示全部楼层
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