为什么大端与小端的十六进制数字不同？

Question

#include<stdio.h>

int main()
{
    typedef unsigned char *byte_pointer;
    
    void show_bytes(byte_pointer start, size_t len)
    {
        int i;
        for (i = 0; i < len; i++)
        {
            printf(" %.2x", start[i]);
            printf("\n");
        }
    }
    
    void show_int(int x)
    {
        show_bytes((byte_pointer) &x, sizeof(int));
    }
    
    void show_float(int x)
    {
        show_bytes((byte_pointer) &x, sizeof(float));
    }
    
    void show_pointer(int x)
    {
        show_bytes((byte_pointer) &x, sizeof(void *));
    }
    
    int a = 0x12345678;
    byte_pointer ap = (byte_pointer) &a;

    show_bytes(ap, 3);
    
    return 0;
}

（根据 CS:APP 书的解决方案）

大端：12 34 56

小端：78 56 34

我知道系统对存储分配有不同的约定，但是如果两个系统使用相同的约定但字节序不同，为什么十六进制值不同？

Answer 1

字节序是当我们为一个值/类型使用多个存储位置时出现的一个问题，我们这样做是因为某些东西不适合单个存储位置。

一旦我们为单个值使用多个存储位置，就会产生以下问题：我们将在每个存储位置存储值的哪一部分？

双字节项目的第一个字节的地址将低于第二个字节，特别是，第二个字节的地址将在低字节地址的 +1 处。

在两个字节的存储中存储一个两个字节的项目，我们是先存储最高有效字节，然后再存储最低有效字节，反之亦然？

对于二字节项的两个字节，我们选择直接使用连续的字节，所以无论我们选择哪种方式来存储这样一个项，因此，我们将通过低地址来引用整个二字节项（第一个字节的地址），

我们可以用一个公式来表达这些存储选择，这里 item[0] 指的是第一个字节，而 item[1] 指的是第二个字节。

   item[0] = value >> 8            // also value / 256
   item[1] = value & 0xFF          // also value % 256
   value = (item[0]<<8) | item[1]  // also item[0]*256 | item[1]

--vs--

   item[0] = value & 0xFF          // also value % 256
   item[1] = value >> 8            // also value / 256
   value = item[0] | (item[1]<<8)  // also item[0] | item[1]*256
 

第一组公式用于大端，第二组用于小端。

如果所讨论的项目是一个四字节的值，那么就有 4 种可能的 orderings(.)——尽管其中只有两个是真正合理的。

为了提高效率，硬件在一条指令中为我们提供了多字节 memory 访问，因此，硬件本身需要定义并始终使用两种可能/合理的顺序之一。

如果硬件不提供多字节 memory 访问，那么顺序将完全由程序定义，程序可以选择大端或小端，甚至对每个变量都不同，只要它始终以相同的方式访问 memory重新组合存储在那里的值。

类似地，当我们定义一个包含多个项的结构时（例如struct point { int x; int y; }; ，软件会选择先出现x还是先出现y 。但是，由于软件会选择使用硬件指令来访问单个字段，例如一个 go 中的x ，硬件的字节序配置是必要的。