关于大小端、位域的一些概念详解

大小端：

对于像C++中的char这样的数据类型，它本身就是占用一个字节的大小，不会产生什么问题。但是当数制类型为int，在32bit的系统中，它需要占用4个字节（32bit），这个时候就会产生这4个字节在寄存器中的存放顺序的问题。比如int maxHeight = 0x12345678，&maxHeight = 0x0042ffc4。具体的该怎么存放呢？这个时候就需要理解计算机的大小端的原理了。

大端：（Big-Endian）就是把数值的高位字节放在内存的低位地址上，把数值的地位字节放在内存的高位地址上。

小端：（Little-Endian）就是把数字的高位字节放在高位的地址上，低位字节放在低位地址上。

我们常用的x86结构都是小端模式，而大部分DSP，ARM也是小端模式，不过有些ARM是可以选择大小端模式。所以对于上面的maxHeight是应该以小端模式来存放，具体情况请看下面两表。














    地址 0x0042ffc4 0x0042ffc5 0x0042ffc6 0x0042ffc7

数值

0x78

0x56

0x34

0x12

图（1）为小端模式














地址 0x0042ffc4 0x0042ffc5 0x0042ffc6 0x0042ffc7
数值

0x12

0x34

0x56

0x78

图（2）为大端模式

通过上面的表格，可以看出来大小端的不同，在这里无法讨论那种方式更好，个人觉得似乎大端模式更符合我的习惯。（注：在这里我还要说一句，其实在计算机内存中并不存在所谓的数据类型，比如char，int等的。这个类型在代码中的作用就是让编译器知道每次应该从那个地址起始读取多少位的数据，赋值给相应的变量。）

位域：

在计算机中是采用二进制0和1来表示数据的，每一个0或者1占用1位（bit）存储空间，8位组成一个字节（byte），为计算机中数据类型的最小单位，如char在32bit系统中占用一个字节。但是正如我们知道的，有时候程序中的数据可能并不需要这么的字节，比如一个开关的状态，只有开和关，用1和0分别替代就可以表示。此时开关的状态只需要一位存储空间就可以满足要求。如果用一个字节来存储，显然浪费了另外的7位存储空间。所以在C语言中就有了位段（有的也叫位域，其实是一个东西）这个概念。具体的语法就是在变量名字后面，加上冒号(:)和指定的存储空间的位数。具体的定义语法如下：


代码如下:

struct 位段名称   
{      
   位段数据类型   位段变量名称 : 位段长度;
   .......    
}

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

其实定义很简单，上面示例的意义是，定义一个char变量a，占用2位存储空间，一个double变量i，以及一个占用4位存储的int变量c。请注意这里改变了变量本来占用字节的大小,并不是我们常规定义的一个int变量占用4个字节，一个char变量占用1一个字节。在实际的运行环境中运行，由于内存字节对齐，得到sizeof(node) = 24。

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