緬懷先驅(qū)：提出字節(jié)序概念的以色列裔計算機科學(xué)家Danny Cohen¹，于2019-08-22病逝，享年81歲²。

目錄

• 名詞釋義
• 概念由來
• 設(shè)計原理
• 應(yīng)用場景
• • NBO(Net Bytes Order)
  • HBO(Host Bytes Order)

名詞釋義

Endianness譯作字節(jié)順序，又稱端序、尾序、尾端序。目前主要在存儲或者網(wǎng)絡(luò)傳輸場景中，用于約定多字節(jié)數(shù)據(jù)的存儲或發(fā)送順序。

字節(jié)順序有兩種格式：

• LITTLE-ENDIAN：小字節(jié)序，又稱低字節(jié)序、小端序、小尾序、小尾端
  可速記為：高位高存
• BIG-ENDIAN：大字節(jié)序，又稱高字節(jié)序、大端序、大尾序、大尾端
  可速記為：高位低存

概念由來

計算機中數(shù)據(jù)都是按字節(jié)表達、每個字節(jié)固定8 bit。當(dāng)數(shù)據(jù)較長時，我們會用多個字節(jié)來表示數(shù)據(jù)，如int數(shù)值需要4個字節(jié)。

多個字節(jié)要存儲或者網(wǎng)絡(luò)傳輸時，調(diào)用方/發(fā)送方和存儲器/接收方勢必要約定一個相同的順序，才能保證數(shù)據(jù)的含義能被對方正確理解。

比如0xb1b2b3b4這個16進制的int值，一共4個字節(jié)。如果發(fā)送時按照0xb1、0xb2、0xb3、0xb4的順序發(fā)送，而接收時認為發(fā)送方是按相反順序返送，則會任務(wù)接收到的數(shù)據(jù)是0xb4b3b2b1，這就出現(xiàn)理解不一致。

在早期的計算機體系結(jié)構(gòu)中，因為多字節(jié)存儲和傳輸順序并沒有統(tǒng)一規(guī)則，上面的場景經(jīng)常出現(xiàn)，尤其是網(wǎng)絡(luò)通信非常困難。而對“網(wǎng)絡(luò)傳輸中哪種字節(jié)排序更合適”的爭論一時沸反盈天，已經(jīng)脫離技術(shù)本身的考慮，實際的情況卻遲遲得不到改善。

Danny Cohen認為：技術(shù)角度并不關(guān)心選擇哪種字節(jié)順序，重要的是行業(yè)需要統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、大家堅持下去。于是在1980年由IETF發(fā)表的《論圣戰(zhàn)與和平訴求》(On Holy Wars and a Plea for Peace)一文中，他引用了《格列佛游記》中的典故，并使用類似文中概念的little-endian和big-endian，分別表示小端序和大端序。自此這個概念被廣泛采用。

Endianness詞根Endian出自Jonathan Swift的《格列佛游記》，原文如下：

“…我下面要告訴你的是，Lilliput和Blefuscu這兩大強國在過去的三十六個月里一直在苦戰(zhàn)。戰(zhàn)爭開始時由于一下原因：我們大家都認為，吃雞蛋前，原始的方法是打破雞蛋較大的一端(big-end)，可是當(dāng)今皇帝的祖父小時候吃雞蛋，一次按古法打雞蛋時碰巧將一個手指弄破了，因此他的父親，當(dāng)時的皇帝，就下了一道赦令，命令全體臣民吃雞蛋是打破雞蛋較小的一端(little-end)，違令者重罰。老百姓們對這項命令極為反感。歷史告訴我們，由此曾發(fā)生過六次叛亂，其中一個皇帝送了命，另一個丟了王位。這些判斷大多都是由Blefuscu的王國大臣們煽動起來的。叛亂平息后，流亡的人總是逃到那個帝國區(qū)尋求避難。據(jù)統(tǒng)計，先后幾次有一萬一千人情愿受死也不肯去打破雞蛋較小的一端。關(guān)于這一爭端，曾出版過幾百本大部著作，不過大端派(big-endians)的書一直是受禁的，法律也規(guī)定該派的任何人不得做官。"

雞蛋從哪頭打破，怎么會有哪種更合適呢？對個人生活和社會發(fā)展又有什么意義呢？Swift寫這段故事，其實是諷刺當(dāng)時法國和英國的時政，認為真正重要的事情得不到關(guān)注、而在一些毫無意義的事情上爭論不休。

這就是大端序和小端序的由來。下面介紹下兩種排序的具體原理。

設(shè)計原理

我們假設(shè)有一個int值0xb1b2b3b4（0x前綴代表16進制，共4個字節(jié)），要存入0x0000開頭的內(nèi)存地址（實際地址比這個要長，這里僅用作演示）。

那么兩種規(guī)則的存放方式對比如下：

規(guī)則內(nèi)存
0x0000內(nèi)存
0x0001內(nèi)存
0x0002內(nèi)存
0x0003

big-endian	0xb1	0xb2	0xb3	0xb4
little-endian	0xb4	0xb3	0xb2	0xb1

上表體現(xiàn)了大端序和小端序的形式和區(qū)別，可以概括如下：

• big-endian：高位字節(jié)存儲在內(nèi)存低位，簡單理解為高(大)位字節(jié)(高位代表2的更大指數(shù)，數(shù)值也更大)先出現(xiàn)。
• little-endian：高位字節(jié)存儲在內(nèi)存高位，簡單理解為低(小)位字節(jié)先出現(xiàn)。

應(yīng)用場景

NBO(Net Bytes Order)

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序，普遍理解為TCP/IP協(xié)議中使用的字節(jié)序。
Danny Cohen當(dāng)時確定的就是網(wǎng)絡(luò)層面的字節(jié)序規(guī)則，最終TCP/IP各層協(xié)議統(tǒng)一采用Big-Endian。

HBO(Host Bytes Order)

個人對處理器不甚了解，以下文字來自網(wǎng)絡(luò)。

在現(xiàn)代“馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu)”的計算機中，數(shù)據(jù)都是采用二進制來存儲、以字節(jié)(Byte)為單位、每個字節(jié)包含8位二進制數(shù)字(8 bits)。
目前有兩大陣營，那就是Motorola的PowerPC系列CPU和Intel的x86系列CPU。PowerPC系列采用Big-Endian方式存儲數(shù)據(jù)，而x86系列則采用Little-Endian方式存儲數(shù)據(jù)。

---

大端和小端的形成有其歷史原因，我們在理解的基礎(chǔ)上，要明白發(fā)展才是硬道理。
得益于高級語言的發(fā)展，在現(xiàn)在的軟件開發(fā)基本不需關(guān)心字節(jié)序（除非是socket編程），如Java這類跨平臺移植的語言由虛擬機屏蔽了字節(jié)序問題。

JAVA虛擬機中多字節(jié)類型數(shù)據(jù)的存放順序，也就是JAVA字節(jié)序是Big-Endian。
可參考資料：

• https://www.cnblogs.com/Alandre/p/4878841.html
• https://www.cnblogs.com/thbCode/p/6018308.html

以上就是對little-endian和big-endian的全部介紹。

對內(nèi)存對齊有興趣的朋友，可參考下面文章：

• https://www.cnblogs.com/leezhm/archive/2011/07/19/2110864.html
• https://www.cnblogs.com/thbCode/p/6018308.html

待更新：

• 為什么一個字節(jié)定義為8 bit，定義長一些、足夠存儲最大的數(shù)據(jù)不就行了嗎？
• Java處理字節(jié)序的具體實現(xiàn)是怎么，如何將bit/byte輸出為最終數(shù)據(jù)？
• 開發(fā)中常見的數(shù)據(jù)檢索、內(nèi)存匹配等操作，是如何進行的、字節(jié)序如何運作？

---

https://en.wikipedia.org/wiki/Danny_Cohen_(computer_scientist) ??

https://www.oschina.net/news/109269/danny-cohen-has-died ??

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的什么是Little Endian和Big Endian？（Endianness：字节序、端序、尾序）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。