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關(guān)于大小端、位域的一些概念詳解

更新時間：2013年10月08日 08:56:35 作者：

我們常用的x86結(jié)構(gòu)都是小端模式，而大部分DSP，ARM也是小端模式，不過有些ARM是可以選擇大小端模式。所以對于上面的maxHeight是應(yīng)該以小端模式來存放，具體情況請看下面兩表

大小端：

對于像C++中的char這樣的數(shù)據(jù)類型，它本身就是占用一個字節(jié)的大小，不會產(chǎn)生什么問題。但是當數(shù)制類型為int，在32bit的系統(tǒng)中，它需要占用4個字節(jié)（32bit），這個時候就會產(chǎn)生這4個字節(jié)在寄存器中的存放順序的問題。比如int maxHeight = 0x12345678，&maxHeight = 0x0042ffc4。具體的該怎么存放呢？這個時候就需要理解計算機的大小端的原理了。

大端：（Big-Endian）就是把數(shù)值的高位字節(jié)放在內(nèi)存的低位地址上，把數(shù)值的地位字節(jié)放在內(nèi)存的高位地址上。

小端：（Little-Endian）就是把數(shù)字的高位字節(jié)放在高位的地址上，低位字節(jié)放在低位地址上。

我們常用的x86結(jié)構(gòu)都是小端模式，而大部分DSP，ARM也是小端模式，不過有些ARM是可以選擇大小端模式。所以對于上面的maxHeight是應(yīng)該以小端模式來存放，具體情況請看下面兩表。

地址	0x0042ffc4	0x0042ffc5	0x0042ffc6	0x0042ffc7
數(shù)值	0x78	0x56	0x34	0x12

圖（1）為小端模式

地址	0x0042ffc4	0x0042ffc5	0x0042ffc6	0x0042ffc7
數(shù)值	0x12	0x34	0x56	0x78

圖（2）為大端模式

通過上面的表格，可以看出來大小端的不同，在這里無法討論那種方式更好，個人覺得似乎大端模式更符合我的習慣。（注：在這里我還要說一句，其實在計算機內(nèi)存中并不存在所謂的數(shù)據(jù)類型，比如char，int等的。這個類型在代碼中的作用就是讓編譯器知道每次應(yīng)該從那個地址起始讀取多少位的數(shù)據(jù)，賦值給相應(yīng)的變量。）

位域：

在計算機中是采用二進制0和1來表示數(shù)據(jù)的，每一個0或者1占用1位（bit）存儲空間，8位組成一個字節(jié)（byte），為計算機中數(shù)據(jù)類型的最小單位，如char在32bit系統(tǒng)中占用一個字節(jié)。但是正如我們知道的，有時候程序中的數(shù)據(jù)可能并不需要這么的字節(jié)，比如一個開關(guān)的狀態(tài)，只有開和關(guān)，用1和0分別替代就可以表示。此時開關(guān)的狀態(tài)只需要一位存儲空間就可以滿足要求。如果用一個字節(jié)來存儲，顯然浪費了另外的7位存儲空間。所以在C語言中就有了位段（有的也叫位域，其實是一個東西）這個概念。具體的語法就是在變量名字后面，加上冒號(:)和指定的存儲空間的位數(shù)。具體的定義語法如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

struct 位段名稱
{
   位段數(shù)據(jù)類型   位段變量名稱 : 位段長度;
   .......
}

//實例
struct Node
{
   char a:2;
   double i;
   int c:4;
}node;

其實定義很簡單，上面示例的意義是，定義一個char變量a，占用2位存儲空間，一個double變量i，以及一個占用4位存儲的int變量c。請注意這里改變了變量本來占用字節(jié)的大小,并不是我們常規(guī)定義的一個int變量占用4個字節(jié)，一個char變量占用1一個字節(jié)。在實際的運行環(huán)境中運行，由于內(nèi)存字節(jié)對齊，得到sizeof(node) = 24。

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