编程中遇到的计算机大小端概念

概念

大小端（Endian）是指在一个多字节的数据中，字节的存储顺序的规定。通俗来说，就是指数据在计算机内部存储时的顺序问题。

在计算机系统中，一个数据项可能占据多个存储单元。在这种情况下，这个数据项的存储顺序可以分为两种方式：大端序（Big Endian）和小端序（Little Endian）。

请以下两句话背诵：

大端序是：指将高位字节存储在内存的低地址处，而将低位字节存储在内存的高地址处。

小端序则相反：将低位字节存储在内存的低地址处，而将高位字节存储在内存的高地址处。

举个例子，假设我们有一个16位的整数0x1234，它在内存中的存储方式如下：

大端序： 0x12 0x34 （高位字节在前）

小端序： 0x34 0x12 （低位字节在前）

不理解内存没事，你可以想象成是字节数组

大端序： [0x12,0x34] （高位字节在前）

小端序： [0x34,0x12] （低位字节在前）

大端序和小端序的应用场景不同。在网络通信中，大多数协议采用的是大端序，而在x86系列CPU中，则采用小端序。

在实际开发中，我们需要根据具体的场景和需求选择合适的大小端序方式，保证程序的正确性

出现原因

大小端序的存在是由于计算机在存储多字节数据时，需要确定字节的存储顺序。这个问题在早期计算机硬件设计中就已经存在，因为不同的处理器架构采用不同的字节存储顺序，这就导致了同一份数据在不同的处理器上可能被存储成不同的形式，而这对于数据的传输和解析都会带来问题。

早期计算机硬件设计师通常使用大端序作为默认的字节存储顺序，因为这种方式更符合人类的直觉，也更容易理解和记忆。但是，后来一些处理器架构采用了小端序，因为这种方式更方便进行一些运算操作，如加减乘除、位移等等，同时也可以节省硬件成本。因此，现代计算机系统通常采用小端序，如 x86、ARM 等处理器。

由于不同的处理器架构采用不同的字节存储顺序，因此在进行跨平台的数据传输和解析时，需要考虑字节序的问题。网络协议通常都规定了使用大端序进行数据传输，这样可以保证不同处理器上的数据传输和解析结果一致。因此，在进行网络编程时，需要特别注意大小端序的问题，以避免数据传输和解析出现错误。

通俗理解

由于计算机历史原因处理器架构的不同，还有为了兼容人们阅读数据的顺序和计算机执行的顺序，导致出现了大端序（Big Endian）和小端序（Little Endian）差异。

大端序： [0x12,0x34] （高位字节在前，符合人类阅读习惯）

小端序： [0x34,0x12] （低位字节在前，更方便计算机执行运算）

java实践

jvm屏蔽了底层细节，日常遇到的一般都是大端序。

在 Java 中可以使用 ByteBuffer 类来进行大小端的判断

public static void checkEndian(byte[] bytes) {ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(bytes);if (bb.order() == ByteOrder.BIG_ENDIAN) {System.out.println("This is a big-endian system.");} else {System.out.println("This is a little-endian system.");}
}