前言
大家好,我是何小侠
大家可以叫我小何或者小侠
希望能通过写博客加深自己对于学习内容的理解
也能帮助更多人理解和学习
花繁柳密处,拨得开,才是手段;风狂雨急时,立得定,方见脚根。
解释:在花繁叶茂、柳密如织的美丽和复杂情境下,如果还能不受束缚,来去自如,才是有手段、有办法的人。在狂风骤雨的狼狈状态下还能站稳脚跟,不被吹倒,才是真正有原则的大英雄。
这篇博客我们将会了解到数据在内存中的存储方式。这对我们调试和理解内存都有很大好处。
目录
- 例子展示⁉️
- 大端小端是什么呢?️
- 为什么存在大小端呢?
- 判断大小端的两种方法
- 方法一
- 第二种方法
- 总结
例子展示⁉️
我们把10
这个整型存储在变量a中, 把-10
存储在变量b中。
我们动手写一下就知道10存储在a中的补码是
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 (原码反码补码)
转换为十六进制就是== 00 00 00 0a==
-10的原码是
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 (原码)
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101 (反码)
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110(补码)
转换为十六进制就是== FF FF FF F6==
调试起来看看内存
不应该是 00 00 00 0a 和 FF FF FF F6吗?
下面我们来解释一下。
大端小端是什么呢?️
大端(存储)模式 | 小端(存储)模式 |
---|---|
将数据的高位存放到内存的低地址 ,数据的低位存放到内存的高地址 | 将数据的高位存放到内存的高地址,数据的低位存放到内存的低地址 |
也许这样说你可能不是很理解不要紧,下面我会画图讲解:
首先我们要知道一个叫字节序
的概念:
0x22334455
这就是字节序,和高位低位的概概念
我们将0x22334455存放到a变量中,那么小端是怎么样呢?
那么大端就很明显了
这里补充一句:
对于一个字节的数据,它只有一个字节,没有字节序的概念。字节序是指多字节数据在内存中的存储顺序,而一个字节的数据只有一个字节,没有多个字节需要进行存储顺序的考虑。
为什么存在大小端呢?
为什么会有大小端模式之分呢?
这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,
每个地址单元 都对应着一个字节,一个字节为8 bit。
但是在C语言中除了8 bit的char之外,
还有16 bit的short型,
32 bit的long型(要看具体的编译器),
另外,对于位数大于8位 的处理器,
例如16位或者32位的处理器,
由于寄存器宽度大于一个字节,
那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。
因此就 导致了大端存储模式和小端存储模式。
那为什么我们在例子展示的时候,只是小端呢?
这样因为C语言并没有明确规定要怎么存储,大端小端是由编译器决定的。
判断大小端的两种方法
方法一
我们直接上代码:
int jugde(int a){char* str = (char *) & a;if (*str == 1){return 1;}else{return 0;}}int main(){int a = 0x1;int i = jugde(a);//返回1为小端,返回0为大端if (i){printf("小端\n");}elseprintf("大端\n");return 0;}
其实是比较简单的,
我们知道a = 0x00 00 00 01;
那么如果是小端存储 在内存中就是 01 00 00 00
我们将a 变量的值传到 judge 函数中,judge函数会创建一个新的变量a来接受0x 00 00 00 01
,我们用一个char *
类型的指针指向a,或者说把a的地址放到str变量中,为什么是char *
类型呢?
我们知道指针类型决定了
- 指针变量解引时能访问多少个字节,
- 和指针±的步长为多大。
这里明显就是和访问字节相关,
char * 类型的指针能访问1个字节
也就说
- 如果是小端 * str的值就是1,
- 如果是小端 *str的值就是0,
是不是很巧妙。还有更巧妙的:
我们可以改进我们上面的这个代码:
int jugde(int a){char* str = (char *) & a;return (*str);}int main(){int a = 0x1;int i = jugde(a);//返回1为小端,返回0为大端if (i){printf("小端\n");}elseprintf("大端\n");return 0;}
我们知道 * str的值无非两种,要么是0要么是1,那么为什么不直接返回 * str呢?
其实还能改进,
我们能不能不用指针呢?
当然可以!!
int jugde(int a){return *(char*)&a;}int main(){int a = 0x1;int i = jugde(a);//返回1为小端,返回0为大端if (i){printf("小端\n");}elseprintf("大端\n");return 0;}
我们先取地址a,然后强转为(char *)类型,这样我们解引用的范围就是一个字节了,然后就更上面的方法一样的,确实妙啊~~~。
第二种方法
第二种方法运用了联合体!
int jugde(){union test{int a;char b;}u;u.a = 1;return u.b;}int main(){if (jugde() == 1){printf("小端\n");}elseprintf("大端\n");return 0;}
我们画图来简单看看:
这样我们就知道return u.b;
到底是在干些什么。
总结
我们在这篇博客中介绍了什么是大小端,为什么会有大小端,还有大小端的两种巧妙的判断方法,你全都get到了吗?
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