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  • 本篇文章是对大端法、小端法以及网络字节序进行了详细的分析介绍,需要的朋友参考下
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  • 运行程序,可判识并输出程序所在平台的存储方式,是大端还是小端。
  • mips-linux-gcc大端

    2017-09-18 16:30:33
    mips交叉编译器 32位 大端模式 (ubuntu12 gcc4.9.4生成) 大端模式 大端模式 大端模式 大端模式 大端模式 大端模式
  • 编码/解码大端符号64位整数 npm install int64be 用法 var int64be = require ( 'int64be' ) var buf = int64be . encode ( - 42 ) // returns a 8 byte buffer with -42 encoded console . log ( int64be . ...
  • 关于大端小端名词的由来,有一个有趣的故事,来自于Jonathan Swift的《格利佛游记》:Lilliput和Blefuscu这两个强国在过去的36个月中一直在苦战。
  • 大端小端模式

    2014-03-04 17:57:35
    描述大端、小端模式,给出了如何判断CPU是哪种模式的代码!
  • iOS 大端格式和小段格式 文档
  • 大端和小端

    千次阅读 2021-03-10 11:00:05
    一、什么是大端和小端 大端模式,就是高位字节排放在内存的低地址端,低位字节排放在内存的高地址端。 小端模式,就是低位字节排放在内存的低地址端,高位字节排放在内存的高地址端。 举个例子,比如数字 0x12 34 56...

    一、什么是大端和小端
    大端模式,就是高位字节排放在内存的低地址端,低位字节排放在内存的高地址端。
    小端模式,就是低位字节排放在内存的低地址端,高位字节排放在内存的高地址端。

    举个例子,比如数字 0x12 34 56 78(4个字节)在内存中的表示形式为:
    1)大端模式:
    低地址 -----------------> 高地址(数字高位存于低地址)
    0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78
    可见,大端模式和字符串的存储模式类似。
    2)小端模式:
    低地址 ------------------> 高地址(数字高位存于低地址)
    0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12

    3)下面是两个具体例子:

    16bit宽的数0x1234在Little-endian模式(以及Big-endian模式)CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

    内存地址小端模式存放内容大端模式存放内容
    0x40000x340x12
    0x40010x120x34

    32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式)CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

    内存地址小端模式存放内容大端模式存放内容
    0x40000x780x12
    0x40010x560x34
    0x40020x340x56
    0x40030x120x78

    4)大端小端没有谁优谁劣,各自优势便是对方劣势:

    小端模式 :强制转换数据不需要调整字节内容,1、2、4字节的存储方式一样。
    大端模式 :符号位的判定固定为第一个字节,容易判断正负。

    二、数组在大端小端情况下的存储:
      以unsigned int value = 0x12345678为例,分别看看在两种字节序下其存储情况,我们可以用unsigned char buf[4]来表示value:
      Big-Endian: 低地址存放高位,如下:
    高地址
    ---------------
    buf[3] (0x78) – 低位
    buf[2] (0x56)
    buf[1] (0x34)
    buf[0] (0x12) – 高位
    ---------------
    低地址

    Little-Endian: 低地址存放低位,如下:
    高地址
    ---------------
    buf[3] (0x12) – 高位
    buf[2] (0x34)
    buf[1] (0x56)
    buf[0] (0x78) – 低位
    --------------
    低地址

    三、为什么会有大小端模式之分呢?
    这是因为在计算机中,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,32bit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果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。例如一个16bit的short型 x ,在内存中的地址为 0x0010,x 的值为0x1122,那么0x11位高字节,0x22位低字节。对于大端模式,就将0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

    四、如何判断机器的字节序 (重点)
    一般都是通过 union 来测试的,下面这段代码可以用来测试一下你的编译器是大端模式还是小端模式:

     #include <stdio.h>
     int main (void)
     {
    	union
    	{
     		short i;
     		char a[2];
     	}u;
     	u.a[0] = 0x11;
     	u.a[1] = 0x22;
     	printf ("0x%x\n", u.i);  
     	//0x2211 为小端  0x1122 为大端
     	return 0;
     }
    
     输出结果:
     0x2211
    

    union 型数据所占的空间等于其最大的成员所占的空间。对 union 型的成员的存取都是相对于该联合体基地址的偏移量为 0 处开始,也就是联合体的访问不论对哪个变量的存取都是从 union 的首地址位置开始。

    联合是一个在同一个存储空间里存储不同类型数据的数据类型。这些存储区的地址都是一样的,联合里不同存储区的内存是重叠的,修改了任何一个其他的会受影响。

    参看:C语言再学习 – 结构和其他数据形式

    1. 共用体声明和共用体变量定义
      共用体(参考“共用体”百科词条)是一种特殊形式的变量,使用关键字union来定义
      共用体(有些人也叫"联合")声明和共用体变量定义与结构体十分相似。其形式为:
      union 共用体名{
      数据类型 成员名;
      数据类型 成员名;

      } 变量名;

    参看:

    共用体表示几个变量共用一个内存位置,在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量。在union中,所有的共用体成员共用一个空间,并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。

    下例表示声明一个共用体foo:

     union foo{
     /*“共用”类型“FOO”*/
     int i;    
     /*“整数”类型“i”*/
     char c;   
     /*“字符”类型“C”*/
     double k;  
     /*“双”精度类型“K”*/
     };
    

    再用已声明的共用体可定义共用体变量。例如,用上面说明的共用体定义一个名为bar的共用体变量, 可写成:
    union foo bar;
    在共用体变量bar中, 整型变量 i 和字符变量 c 共用同一内存位置。

    当一个共用体被声明时, 编译程序自动地产生一个变量, 其长度为联合中最大的变量长度的整数倍。以上例而言,最大长度是double数据类型,所以foo的内存空间就是double型的长度。

      union foo
         /*“共用”类型“FOO”*/
         {
         	char s[10];    
         	/*“字符”类型的数组“S”下面有“10”个元素*/
         	int i;        
         	/*“整数”类型i*/
         };
    

    1
    在这个union中,foo的内存空间的长度为12,是int型的3倍,而并不是数组的长度10。若把int改为double,则foo的内存空间为16,是double型的两倍。

    1. 共用体和结构体的区别
      1)共用体和结构体都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, 共用体只存放了一个被选中的成员, 而结构体的所有成员都存在。
      2.)对于共用体的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于结构体的不同成员赋值是互不影响的。

    总结:

    恍然大悟,union 联合之前还是没有理解透。一开始不太理解,为什么给 a[0]、a[1] 赋值,i 没有定义啊,为什么会有值呢,或者值为什么不是随机数呢?现在明白了,我们为什么用 union 联合来测试大小端,在联合变量 u 中, 短整型变量 i 和字符数组 a 共用同一内存位置。给 a[0]、a[1] 赋值后,i 也是从同一内存地址读值的。

    知道这层关系后,那么通过强制类型转换,判断其实存储位置,也可以测试大小端了:

      #include <stdio.h>
         int main (void)
         {
         short i = 
         0x1122;
         char *a = (
         char*)(&i);
         printf (
         "0x%x\n", *(a + 0)); 
         //大端为 0x11 小端为 0x22
         printf (
         "0x%x\n", *(a + 
         1));
            return 0;
         }
    
     输出结果:
     0x22
     0x11
    

    1
    说明:上面两个例子,可以通过 if 语句来判断大小端,这里只是介绍方法。

    五、常见的字节序
    一般操作系统都是小端,而通讯协议是大端的。

    1)常见CPU的字节序

    Big Endian : PowerPC、IBM、Sun
    Little Endian : x86、DEC
    ARM既可以工作在大端模式,也可以工作在小端模式。

    2)常见文件的字节序

    Adobe PS – Big Endian
    BMP – Little Endian
    DXF(AutoCAD) – Variable
    GIF – Little Endian
    JPEG – Big Endian
    MacPaint – Big Endian
    RTF – Little Endian

    另外,Java和所有的网络通讯协议都是使用Big-Endian的编码。

    六、如何进行大小端转换(重点)
    第一种方法:位操作

     #include<stdio.h> 
     typedef 
     unsigned 
     int uint_32 ;  
     typedef 
     unsigned 
     short uint_16 ;  
     //16位
     #define BSWAP_16(x) \
      (uint_16)((((uint_16)(x) & 0x00ff) << 8) | \
    

    (((uint_16)(x) & 0xff00) >> 8)
    )
    //32位
    #define BSWAP_32(x)
    (uint_32)((((uint_32)(x) & 0xff000000) >> 24) |
    (((uint_32)(x) & 0x00ff0000) >> 8) |
    (((uint_32)(x) & 0x0000ff00) << 8) |
    (((uint_32)(x) & 0x000000ff) << 24)
    )
    //无符号整型16位
    uint_16 bswap_16(uint_16 x)
    {
    return (((uint_16)(x) & 0x00ff) <<
    8) |
    (((uint_16)(x) &
    0xff00) >>
    8) ;
    //无符号整型32位
    uint_32 bswap_32(uint_32 x)
    {
    return (((uint_32)(x) &
    0xff000000) >>
    24) |
    (((uint_32)(x) &
    0x00ff0000) >>
    8) |
    (((uint_32)(x) &
    0x0000ff00) <<
    8) |
    (((uint_32)(x) &
    0x000000ff) <<
    24) ;
    }
    int main(int argc,char *argv[])
    {
    printf(
    “------------带参宏-------------\n”);
    printf(
    “%#x\n”,BSWAP_16(
    0x1234)) ;
    printf(
    “%#x\n”,BSWAP_32(
    0x12345678));
    printf(
    “------------函数调用-----------\n”);
    printf(
    “%#x\n”,bswap_16(
    0x1234)) ;
    printf(
    “%#x\n”,bswap_32(
    0x12345678));
    return 0 ;
    }
    输出结果:
    ------------带参宏-------------
    0x3412
    0x78563412
    ------------函数调用-----------
    0x3412
    0x78563412

    这里有个思考?上面的哪个是转换为大端,哪个是转为小端了呢?

    参看:STM32开发 – 进制与字符串间的转换

    举个例子,比如数字 0x12 34 56 78在内存中的表示形式为:

    1)大端模式:

    低地址 -----------------> 高地址

    0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78

    2)小端模式:

    低地址 ------------------> 高地址

    0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12

    则:

    转换为大端:

    pPack[2] = (u8)((len >> 8) & 0xFF);
    pPack[3] = (u8)(len & 0xFF);

    转为为小端:

    pPack[2] = (u8)(len & 0xFF);

    pPack[3] = (u8)((len >> 8) & 0xFF);

    第二种方法:

    从软件的角度理解端模式

    使用 htonl, htons, ntohl, ntohs 等函数

    参看:百度百科–htonl ()函数

    参看:百度百科–htons ()函数

    查看:man htonl
    NAME

            htonl, htons, ntohl, ntohs - convert values between host 
     and network byte order
    
     SYNOPSIS
     #include <arpa/inet.h>
     uint32_t htonl(
     uint32_t hostlong);
     uint16_t htons(
     uint16_t hostshort);
     uint32_t ntohl(
     uint32_t netlong);
     uint16_t ntohs(
     uint16_t netshort);
     DESCRIPTION
    

    The htonl() function converts the unsigned integer hostlong from host byte order to network byte order.
    The htons() function converts the unsigned short integer hostshort from host byte order to network byte order.
    The ntohl() function converts the unsigned integer netlong from network byte order to host byte order.
    The ntohs() function converts the unsigned short integer netshort from network byte order to host byte order.
    On the i386 the host byte order is Least Significant Byte first, whereas the network byte order, as used on the Internet, is Most
    Significant Byte first.

    1
    翻译:

    htonl() //32位无符号整型的主机字节顺序到网络字节顺序的转换(小端->>大端)
    htons() //16位无符号短整型的主机字节顺序到网络字节顺序的转换 (小端->>大端)
    ntohl() //32位无符号整型的网络字节顺序到主机字节顺序的转换 (大端->>小端)
    ntohs() //16位无符号短整型的网络字节顺序到主机字节顺序的转换 (大端->>小端)

    注,主机字节顺序,X86一般多为小端(little-endian),网络字节顺序,即大端(big-endian);
    举两个小例子:
    //示例一
    #include <stdio.h>
    #include <arpa/inet.h>
    int main (void)
    {
    union
    {
    short i;
    char a[2];
    }u;
    u.a[0] =
    0x11;
    u.a[
    1] =
    0x22;
    printf (
    “0x%x\n”, u.i);
    //0x2211 为小端 0x1122 为大端
    printf (
    “0x%.x\n”, htons (u.i));
    //大小端转换
    return
    0;
    }
    输出结果:
    0x2211
    0x1122
    //示例二
    #include <stdio.h>
    #include <arpa/inet.h>
    struct ST{
    short val1;
    short val2;
    };
    union U{
    int val;
    struct ST st;
    };
    int main(void)
    {
    int a = 0;
    union U u1, u2;
    a = 0x12345678;
    u1.val = a;
    printf( “u1.val is 0x%x\n”, u1.val);
    printf(“val1 is 0x%x\n”, u1.st.val1);
    printf(“val2 is 0x%x\n”, u1.st.val2);
    printf( “after first convert is: 0x%x\n”, htonl(u1.val));
    u2.st.val2 = htons(u1.st.val1);
    u2.st.val1 = htons(u1.st.val2);
    printf(“after second convert is: 0x%x\n”, u2.val);
    return 0;
    }
    输出结果:
    u1.val is 0x12345678
    val1 is 0x5678
    val2 is 0x1234
    after first convert is: 0x78563412
    after second convert is: 0x78563412

    在对普通文件进行处理也需要考虑端模式问题。在大端模式的处理器下对文件的32,16位读写操作所得到的结果与小端模式的处理器不同。单纯从软件的角度理解上远远不能真正理解大小端模式的区别。事实上,真正的理解大小端模式的区别,必须要从系统的角度,从指令集,寄存器和数据总线上深入理解,大小端模式的区别。

    以下内容了解:
    1、从系统的角度理解端模式
    先补充两个关键词,MSB和LSB:
      MSB:MoST Significant Bit ------- 最高有效位
    LSB:Least Significant Bit ------- 最低有效位

        处理器在硬件上由于端模式问题在设计中有所不同。从系统的角度上看,端模式问题对软件和硬件的设计带来了不同的影响,当一个处理器系统中大小端模式同时存在时,必须要对这些不同端模式的访问进行特殊的处理。
       PowerPC处理器主导网络市场,可以说绝大多数的通信设备都使用PowerPC处理器进行协议处理和其他控制信息的处理,这也可能也是在网络上的绝大多数协议都采用大端编址方式的原因。因此在有关网络协议的软件设计中,使用小端方式的处理器需要在软件中处理端模式的转变。而Pentium主导个人机市场,因此多数用于个人机的外设都采用小端模式,包括一些在网络设备中使用的PCI总线,Flash等设备,这也要求在硬件设计中注意端模式的转换。
       本文提到的小端外设是指这种外设中的寄存器以小端方式进行存储,如PCI设备的配置空间,NOR FLASH中的寄存器等等。对于有些设备,如DDR颗粒,没有以小端方式存储的寄存器,因此从逻辑上讲并不需要对端模式进行转换。在设计中,只需要将双方数据总线进行一一对应的互连,而不需要进行数据总线的转换。
       如果从实际应用的角度说,采用小端模式的处理器需要在软件中处理端模式的转换,因为采用小端模式的处理器在与小端外设互连时,不需要任何转换。而采用大端模式的处理器需要在硬件设计时处理端模式的转换。大端模式处理器需要在寄存器,指令集,数据总线及数据总线与小端外设的连接等等多个方面进行处理,以解决与小端外设连接时的端模式转换问题。在寄存器和数据总线的位序定义上,基于大小端模式的处理器有所不同。
       一个采用大端模式的32位处理器,如基于E500内核的MPC8541,将其寄存器的最高位msb(most significant bit)定义为0,最低位lsb(lease significant bit)定义为31;而小端模式的32位处理器,将其寄存器的最高位定义为31,低位地址定义为0。与此向对应,采用大端模式的32位处理器数据总线的最高位为0,最高位为31;采用小端模式的32位处理器的数据总线的最高位为31,最低位为0。         
       大小端模式处理器外部总线的位序也遵循着同样的规律,根据所采用的数据总线是32位,16位和8位,大小端处理器外部总线的位序有所不同。大端模式下32位数据总线的msb是第0位,MSB是数据总线的第0~7的字段;而lsb是第31位,LSB是第24~31字段。小端模式下32位总线的msb是第31位,MSB是数据总线的第31~24位,lsb是第0位,LSB是7~0字段。大端模式下16位数据总线的msb是第0位,MSB是数据总线的第0~7的字段;而lsb是第15位,LSB是第8~15字段。小端模式下16位总线的msb是第15位,MSB是数据总线的第15~7位,lsb是第0位,LSB是7~0字段。大端模式下8位数据总线的msb是第0位,MSB是数据总线的第0~7的字段;而lsb是第7位,LSB是第0~7字段。小端模式下8位总线的msb是第7位,MSB是数据总线的第7~0位,lsb是第0位,LSB是7~0字段。
         由上分析,我们可以得知对于8位,16位和32位宽度的数据总线,采用大端模式时数据总线的msb和MSB的位置都不会发生变化,而采用小端模式时数据总线的lsb和LSB位置也不会发生变化。
         为此,大端模式的处理器对8位,16位和32位的内存访问(包括外设的访问)一般都包含第0~7字段,即MSB。小端模式的处理器对8位,16位和32位的内存访问都包含第7~0位,小端方式的第7~0字段,即LSB。由于大小端处理器的数据总线其8位,16位和32位宽度的数据总线的定义不同,因此需要分别进行讨论在系统级别上如何处理端模式转换。在一个大端处理器系统中,需要处理大端处理器对小端外设的访问。
    

    2、实际中的例子

       虽然很多时候,字节序的工作已由编译器完成了,但是在一些小的细节上,仍然需要去仔细揣摩考虑,尤其是在以太网通讯、MODBUS通讯、软件移植性方面。这里,举一个MODBUS通讯的例子。在MODBUS中,数据需要组织成数据报文,该报文中的数据都是大端模式,即低地址存高位,高地址存低位。假设有一16位缓冲区m_RegMW[256],因为是在x86平台上,所以内存中的数据为小端模式:m_RegMW[0].low、m_RegMW[0].high、m_RegMW[1].low、m_RegMW[1].high……
    

    为了方便讨论,假设m_RegMW[0] = 0x3456; 在内存中为0x56、0x34。
    现要将该数据发出,如果不进行数据转换直接发送,此时发送的数据为0x56,0x34。而Modbus是大端的,会将该数据解释为0x5634而非原数据0x3456,此时就会发生灾难性的错误。所以,在此之前,需要将小端数据转换成大端的,即进行高字节和低字节的交换,此时可以调用步骤五中的函数BigtoLittle16(m_RegMW[0]),之后再进行发送才可以得到正确的数据。

    展开全文
  • C语言-- 大端小端详解

    2020-12-06 08:40:00
    一、什么是大端和小端所谓的大端模式,就是高位字节排放在内存的低地址端,低位字节排放在内存的高地址端。所谓的小端模式,就是低位字节排放在内存的低地址端,高位字节排放在内存的高地址端。简单来...

    一、什么是大端和小端

    所谓的大端模式,就是高位字节排放在内存的低地址端,低位字节排放在内存的高地址端。

    所谓的小端模式,就是低位字节排放在内存的低地址端,高位字节排放在内存的高地址端。

    简单来说:大端——高尾端,小端——低尾端

    举个例子,比如数字 0x12 34 56 78在内存中的表示形式为:

    1)大端模式:

    低地址 -----------------> 高地址

    0x12  |  0x34  |  0x56  |  0x78

    2)小端模式:

    低地址 ------------------> 高地址

    0x78  |  0x56  |  0x34  |  0x12

    可见,大端模式和字符串的存储模式类似。

    3)下面是两个具体例子:

    16bit宽的数0x1234在Little-endian模式(以及Big-endian模式)CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

    内存地址 小端模式存放内容 大端模式存放内容
    0x4000 0x34 0x12
    0x4001 0x12 0x34
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  • 前些时候面试的时候的考题,现场没有写好,回来仔细想了想写出来的。聊表慰藉吧。
  • 但是,大多数情况下,数据不是按照单字节的方式存储的,例如会有类似于int,double等数据类型,这就涉及到存储顺序的问题了,于是也就出现了两种存储方:大端模式(big endian)和小端模式(little endian)。

    1. 为什么会有大端模式和小端模式

    在计算机中,我们知道数据是按照字节存储的,如果数据都是单字节存储,就不涉及存储顺序的问题。但是,大多数情况下,数据不是按照单字节的方式存储的,例如会有类似于int,double等数据类型,这就涉及到存储顺序的问题了,于是也就出现了两种存储方:大端模式(big endian)和小端模式(little endian)

    我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。

    2. 大端模式与小端模式的存储方式

    • 大端模式(顺序):高字节在前(高字节存放在地址的低端),低字节在后
    • 小端模式:高字节在后,低字节在前
    • 大端模式的优点:符号位的判定固定为第一个字节,容易判断正负
    • 小端模式的优点:强制转换数据不需要调整字节内容

    2.1 举例说明一

    以0x1234为例进行说明。

    地址0x4000(低地址)0x4001(高地址)
    大端存储0x120x34
    小端存储0x340x12

    2.2 举例说明二

    下面来看看数组在大端模式和小端模式的存储区别,以unsigned int value = 0x12345678进行说明,假设有unsigned char buf[4]的一个数组。

    • 大端模式

    buf[3] (0x78) – 高地址,存放低位(字节)
    buf[2] (0x56)
    buf[1] (0x34)
    buf[0] (0x12) – 低地址,存放高位(字节)

    低地址 -----------------> 高地址
    0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78

    • 小端模式

    buf[3] (0x12) – 高地址,存放高位(字节)
    buf[2] (0x34)
    buf[1] (0x56)
    buf[0] (0x78) – 低地址,存放低位(字节)

    低地址 ------------------> 高地址
    0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12

    可见,大端模式和字符串的存储模式类似。

    3. 用代码判断大端和小端

    3.1 union判断

    使用union类型共享内存的判断方法。联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放

    bool IsBigEndian()
    {
        union
        {
            unsigned short a ;//2个字节
            char b ;//高地址
        } c;
    
        c.a =0x0102 ;
    
        if(c.b ==1)//如果高地址存放低字节
            return true ;
        else
            return false ;
    }
    

    3.2 int判断法

    直接取int类型的高地址

    bool IsBigEndian()
    {
        int a =1 ; 
        if(((char*)&a)[3] ==1)//直接取高地址
            return true ;
        else
            return false ;
    }
    

    4. Intel格式与Motorola格式

    在进行CAN总线通信设计或者测试过程中,经常看到CAN总线信号的编码格式有两种定义:Intel格式与Motorola格式。Motorola是大端字节序,Intel是小端字节序

    4.1 CAN报文

    CAN总线上有4种报文:数据帧、远程帧、错误帧、超载帧。其中只有数据帧真正承载数据。假设报文中含有8各字节的数据,共8*8 = 64 bit

    • 如果位编号从右至左(R2L),那么:
     7   6   5   4   3   2   1   0
    --------------------------------
                                    | 0
                                    | 1
                                    | 2
                                    | 3
                                    | 4
                                    | 5
                                    | 6
                                    | 7
    
    • 如果位编号从左至右(L2R),那么:
     0   1   2   3   4   5   6   7
    --------------------------------
                                    | 0
                                    | 1
                                    | 2
                                    | 3
                                    | 4
                                    | 5
                                    | 6
                                    | 7
    

    这两种编号方式中,字节的编号是一样的,位的编号不同。CAN报文是串行发送的,CAN节点在发送报文时,不论如何编号,总是从表的左上第一位开始发送。从左至右,从上至下

    4.2 Intel格式与Motorola格式排列

    使用<或者>表示信号的衔接点。

    • Intel格式

    Intel格式的信号的每位,从MSB(高字节)到LSB(低字节),按照从右至左,从上至下的顺序排列(向右上角塞)

     x   x   x   x   x   x   x   x
    --------------------------------
    >.. ... ... ... ... ... ... MSB | 0
                    LSB ... ... ..> | 1
                                    | 2
                                    | 3
                                    | 4
                                    | 5
                                    | 6
                                    | 7
    
    • Motorola格式

    而Motorola格式的信号,从MSB(高字节)到LSB(低字节),按照每位从左至右,从上至下排列(向左上角塞)

     x   x   x   x   x   x   x   x
    --------------------------------
    MSB ... ... ... ... ... ... ..< | 0
    <.. ... ... LSB                 | 1
                                    | 2
                                    | 3
                                    | 4
                                    | 5
                                    | 6
                                    | 7
    

    从上面可以看出,Motorola格式对can报文的解析更加友好。

    5. 大端数据解析示例

    在这里插入图片描述
    解析方法:
    在这里插入图片描述
    以速度为例,如果速度为负值,需要对speed或0xF800,因为要取反+1,对不需要的数据补上1,防止对要解析的数据造成影响。如果是满字节,不管正数还是负数,也就无所谓补1了

    //目标信息结构体
    typedef struct
    {
        uint64_t snr      :  8;  //SNR
        uint64_t dynProp  :  3;  //运动状态
        uint64_t resv     :  2;
        uint64_t latVel   :  9;  //横向速度
        uint64_t angle    : 10;  //角度
        uint64_t velocity : 11;  //速度
        uint64_t range    : 13;  //距离
        uint64_t objId    :  8;  //目标ID
    }stObjInfoMsg;
    
    //buf为待解析的8个字节
    uint8_t * ptr = (uint8_t *)(buf);
      uint64_t msgdata = ((uint64_t)ptr[0] << 56) | ((uint64_t)ptr[1]   << 48)
                        | ((uint64_t)ptr[2] << 40) | ((uint64_t)ptr[3]   << 32)
                        | ((uint64_t)ptr[4] << 24) | ((uint64_t)ptr[5]   << 16)
                        | ((uint64_t)ptr[6] << 8)  | ((uint64_t)ptr[7]   << 0);
      stObjInfoMsg *pMsg = (stObjInfoMsg *)&msgdata;
    
      m_ID = pMsg->objId;
      m_Range = (float)pMsg->range / 5;
      m_Speed = pMsg->velocity & 0x400 ? (float)((int16_t)(pMsg->velocity | 0xF800)) / 5
                                                  : (float)((int16_t)(pMsg->velocity & 0x3FF)) / 5;
      m_Angle = pMsg->angle & 0x200 ? (float)((int16_t)(pMsg->angle | 0xFC00)) / 4
                                              : (float)((int16_t)(pMsg->angle & 0x1FF)) / 4;
    
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  • 操作系统之大端小端

    千次阅读 2020-08-03 18:30:57
    1. 什么是大端,什么是小端: 所谓的大端模式,是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中; 所谓的小端模式,是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位保存在内存的高地址...

    1. 什么是大端,什么是小端:

    所谓的大端模式,是指数据的低位保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中;

    所谓的小端模式,是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数据的高位保存在内存的高地址中。(大部分的操作系统都是小端,而通讯协议是大端)

    2.为什么会有大小端:

    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8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit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果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。例如一个16bit的short型x,在内存中的地址为0x0010,x的值为0x1122,那么0x11为高字节,0x22为低字节。对于大端模式,就将0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

    3.大小端在内存中的存放方式举例:

    16bit宽的数0x1234在Little-endian模式(以及Big-endian模式)CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

     

     

    内存地址小端模式存放内容大端模式存放内容
    0x40000x340x12
    0x40010x120x34

    32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式)CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

    内存地址小端模式存放内容大端模式存放内容
    0x40000x780x12
    0x40010x560x34
    0x40020x340x56
    0x40030x120x78

    可以看出来小端模式,读取内存就可以得到相应数字,无需调整结构,而大端需要调整结构,但是大端可以最先读到正负符号,快速得知该数字是正数还是负数。

    验证一下~:

    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    void IsBigEndian()
    {
            int a = 0x1234;
            char b =  *(char *)&a;  //通过将int强制类型转换成char单字节,通过判断起始存储位置。即等于 取b等于a的低地址部分
            if( b == 0x12)
            {
               cout<<"big endian"<<endl;
               return;
            }
            cout<<"small endian"<<endl;
            return;
    }
    
    int main()
    {
     IsBigEndian();
    }

     

     

    4.扩展

    【大端(Big Endian)与小端(Little Endian)简介】
    Byte Endian是指字节在内存中的组织,所以也称它为Byte Ordering,或Byte Order。
         对于数据中跨越多个字节的对象, 我们必须为它建立这样的约定:


    (1) 它的地址是多少?
    (2) 它的字节在内存中是如何组织的?


        针对第一个问题,有这样的解释:
        对于跨越多个字节的对象,一般它所占的字节都是连续的,它的地址等于它所占字节最低地址。(链表可能是个例外, 但链表的地址可看作链表头的地址)。
        比如: int x, 它的地址为0×100。 那么它占据了内存中的Ox100, 0×101, 0×102, 0×103这四个字节(32位系统,所以int占用4个字节)。
        上面只是内存字节组织的一种情况: 多字节对象在内存中的组织有一般有两种约定。 考虑一个W位的整数。
        它的各位表达如下:[Xw-1, Xw-2, ... , X1, X0],它的
        MSB (Most Significant Byte, 最高有效字节)为 [Xw-1, Xw-2, ... Xw-8];
        LSB (Least Significant Byte, 最低有效字节)为 [X7,X6,..., X0]。
        其余的字节位于MSB, LSB之间。

     

    LSB和MSB谁位于内存的最低地址, 即谁代表该对象的地址?
    这就引出了大端(Big Endian)与小端(Little Endian)的问题。
    如果LSB在MSB前面, 既LSB是低地址, 则该机器是小端; 反之则是大端。
    DEC (Digital Equipment Corporation,现在是Compaq公司的一部分)和Intel的机器(X86平台)一般采用小端。
    IBM, Motorola(Power PC), Sun的机器一般采用大端。
    当然,这不代表所有情况。有的CPU即能工作于小端, 又能工作于大端, 比如ARM, Alpha,摩托罗拉的PowerPC。 具体情形参考处理器手册。
    具体这类CPU是大端还是小端,应该和具体设置有关。
    (如,Power PC支持little-endian字节序,但在默认配置时是big-endian字节序)
    一般来说,大部分用户的操作系统(如windows, FreeBsd,Linux)是Little Endian的。少部分,如MAC OS ,是Big Endian 的。
    所以说,Little Endian还是Big Endian与操作系统和芯片类型都有关系。

    Linux系统中,你可以在/usr/include/中(包括子目录)查找字符串BYTE_ORDER(或
    _BYTE_ORDER, __BYTE_ORDER),确定其值。BYTE_ORDER中文称为字节序。这个值一般在endian.h或machine/endian.h文件中可以找到,有时在feature.h中,不同的操作系统可能有所不同。

    对于一个数0×1122
    使用Little Endian方式时,低字节存储0×22,高字节存储0×11
    而使用Big Endian方式时, 低字节存储0×11, 高字节存储0×22

    经一网友指正,才知道,上面的描述,是不准确的.

    想了下,觉得如下描述可能更合适:

    使用Little Endian方式存储数据时,数据的LSB相对最没意义的数据位,存放在低地址位置,这里的LSB也就是22了.也即,

    低地址存储0×22, 高地址存储0×11

    而使用Big Endian方式存储数据时,数据的MSB最有意义的数据位,存放在低地址位置,这里的MSB也就是11了.也即

    低地址存储0×11, 高地址存储0×22

    助记:

    1)所谓MSB (Most Significant Byte),名字很复杂,不知是否有人没搞懂,反正我开始看到这个词时候,就很糊涂,有点不完全理解.其实简单说MSB就是,一个数字中,最重要的那位,

    举例来说,12004,中文读作,一万两千零四,那最高位的1,就表示了一万,此处就称作MSB,最有意义的位.

    2)一般常见的数据存储,用文字写出来的时候,其内容书写格式,多数是从低地址到高地址.(更符合人类思维的原因)

    举例,一个16进制数是 0×11 22 33, 而存放的位置是

    地址0×3000 中存放11

    地址0×3001 中存放22

    地址0×3002 中存放33

    连起来就写成地址0×3000-0×3002中存放了数据0×112233.

    而这种存放和表示方式,正好符合大端.

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