大端字节序和小端字节序及应用场景

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了大端字节序和小端字节序及应用场景。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

概念和场景

小端字节序存储和大端字节序存储是两种不同的数据存储方式,其区别在于对于多字节数据(如整数、浮点数等)的存储顺序不同。

小端字节序存储(Little Endian)是指低位字节存储在内存的低地址处,高位字节存储在内存的高地址处。例如,32位整数0x12345678在内存中的存储顺序为0x78 0x56 0x34 0x12。

大端字节序存储(Big Endian)是指高位字节存储在内存的低地址处,低位字节存储在内存的高地址处。例如,32位整数0x12345678在内存中的存储顺序为0x12 0x34 0x56 0x78。

应用场景:

1. 网络传输:

网络传输协议规定了数据传输的字节序,例如TCP/IP协议规定了网络传输的字节序为大端字节序。

2. 文件格式:

不同的文件格式可能采用不同的字节序,例如Windows平台上的PE文件格式采用的是小端字节序,而Unix/Linux平台上的ELF文件格式采用的是大端字节序。

3. 处理器架构:

不同的处理器架构可能采用不同的字节序,例如x86处理器采用的是小端字节序,而MIPS处理器采用的是大端字节序。

需要注意的是,大多数的现代处理器和操作系统都支持两种字节序,因此在实际编程中需要注意字节序的问题,避免出现错误。

不注意可能出现的错误

如果在编程中不注意字节序的问题,可能会出现以下错误:

1. 数据解析错误:

如果在网络传输或者文件读写中使用了错误的字节序,可能会导致数据解析错误,进而影响程序的正确性。

2. 数据对齐错误:

如果在结构体中使用了错误的字节序,可能会导致结构体中的成员在内存中的对齐方式不正确,进而影响程序的性能和正确性。

3. 数据转换错误:

如果在处理器架构不同的平台上运行程序,可能会出现数据转换错误,进而影响程序的正确性。

4. 程序崩溃:

如果在程序中使用了错误的字节序,可能会导致程序崩溃或者出现其他未知的错误,进而影响程序的稳定性。

因此,在编程中需要注意字节序的问题,避免出现上述错误。一般来说,可以使用标准库中提供的字节序转换函数,例如htonl、htons、ntohl、ntohs等函数来进行字节序转换。

针对错误举例

1. 数据解析错误的例子:

假设我们需要从网络中接收一个32位整数,如果网络传输的字节序为大端字节序,但我们在接收数据时使用了小端字节序,就会导致数据解析错误。下面是一个错误的代码示例:

```c

int receive_int(int sockfd) {
    int n;
    if (recv(sockfd, &n, sizeof(n), 0) == -1) {
        perror("recv");
        exit(1);
    }
    return n;
}


```

上述代码中,我们假设网络传输的字节序为大端字节序,但是在接收数据时没有进行字节序转换,因此会导致数据解析错误。正确的代码应该如下:

```c

int receive_int(int sockfd) {
    int n;
    if (recv(sockfd, &n, sizeof(n), 0) == -1) {
        perror("recv");
        exit(1);
    }
    return ntohl(n); // 进行字节序转换
}


```

上述代码中,我们使用了ntohl函数将接收到的数据从网络字节序转换为主机字节序,从而避免了数据解析错误。

2. 数据对齐错误的例子:

假设我们需要定义一个结构体,其中包含两个成员,一个是32位整数,另一个是16位整数。如果我们在定义结构体时使用了错误的字节序,就可能会导致数据对齐错误。下面是一个错误的代码示例:

```c

struct my_struct {
    int a;
    short b;
};


```

上述代码中,我们假设处理器架构为大端字节序,但是在定义结构体时没有进行字节序转换,因此会导致数据对齐错误。正确的代码应该如下:

```c

struct my_struct {
    int a;
    short b;
} __attribute__((packed)); // 禁用对齐,确保数据按照定义顺序存储


```

上述代码中,我们使用了__attribute__((packed))来禁用对齐,从而确保数据按照定义顺序存储,避免了数据对齐错误。

3. 数据转换错误的例子:

假设我们需要在ARM处理器上运行一个程序,该程序需要从网络中接收一个32位整数,但网络传输的字节序为大端字节序,因此我们需要进行字节序转换。下面是一个错误的代码示例:

```c

int receive_int(int sockfd) {
    int n;
    if (recv(sockfd, &n, sizeof(n), 0) == -1) {
        perror("recv");
        exit(1);
    }
    return n;
}


```

上述代码中,我们假设处理器架构为小端字节序,但是在接收数据时没有进行字节序转换,因此会导致数据转换错误。正确的代码应该如下:

```c

int receive_int(int sockfd) {
    int n;
    if (recv(sockfd, &n, sizeof(n), 0) == -1) {
        perror("recv");
        exit(1);
    }
    return ntohl(n); // 进行字节序转换
}


```

上述代码中,我们使用了ntohl函数将接收到的数据从网络字节序转换为主机字节序,从而避免了数据转换错误。

4. 程序崩溃的例子:

假设我们需要在ARM处理器上运行一个程序,该程序需要将一个32位整数转换为字符串并输出。下面是一个错误的代码示例:

```c

void print_int(int n) {
    char buf[32];
    sprintf(buf, "%d", n);
    printf("%s\n", buf);
}


```

上述代码中,我们假设处理器架构为小端字节序,但是在将整数转换为字符串时没有进行字节序转换,因此会导致程序崩溃或者输出错误的结果。正确的代码应该如下:

```c

void print_int(int n) {
    char buf[32];
    sprintf(buf, "%d", htonl(n)); // 进行字节序转换
    printf("%s\n", buf);
}


```

上述代码中,我们使用了htonl函数将整数从主机字节序转换为网络字节序,从而避免了程序崩溃或者输出错误的结果。

自己转换函数的意思是:htonl函数将32位整数从主机字节序转换为网络字节序,htons函数将16位整数从主机字节序转换为网络字节序,ntohl函数将32位整数从网络字节序转换为主机字节序,ntohs函数将16位整数从网络字节序转换为主机字节序。例如,ntohl函数的定义如下:

```c

#include <arpa/inet.h>

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);


```

其中,netlong表示网络字节序的32位整数,函数返回主机字节序的32位整数。

5. 数据截断错误的例子:

假设我们需要在ARM处理器上运行一个程序,该程序需要将一个64位整数转换为字符串并输出。下面是一个错误的代码示例:

```c

void print_long(long long n) {
    char buf[32];
    sprintf(buf, "%lld", n);
    printf("%s\n", buf);
}


```

上述代码中,我们假设处理器架构为小端字节序,但是在将整数转换为字符串时没有进行字节序转换,并且使用了错误的格式化字符串,因此会导致数据截断错误。正确的代码应该如下:

```c

void print_long(long long n) {
    char buf[32];
    sprintf(buf, "%lld", (long long)htonl(n)); // 进行字节序转换并使用正确的格式化字符串
    printf("%s\n", buf);
}


```

上述代码中,我们使用了htonl函数将整数从主机字节序转换为网络字节序,并且使用了正确的格式化字符串,从而避免了数据截断错误。

总结:

在处理网络数据时,需要注意字节序转换、数据对齐、数据转换、程序崩溃和数据截断等问题。可以使用系统提供的字节序转换函数和禁用对齐等技术来避免这些问题。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-447579.html

到了这里,关于大端字节序和小端字节序及应用场景的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • C#和Java的大端位和小端位的问题

    C#代码里就是小端序,Java代码里就是大端序, 大端位 :big endian,是指数据的高字节保存在内存的低地址中,而数据的低字节保存在内存的高地址中,也叫高尾端 小端位 :little endian,是指数据的高字节保存在内存的高地址中,而数据的低字节保存在内存的低地址中,也叫低尾端 这个

    2024年02月12日
    浏览(32)
  • 一文读懂大端、小端、字节序、MSB、LSB、MSBs、LSBs

    5分钟完全理解上述嵌入式、物联网开发中很扯蛋的几个被玩坏概念。 对于涉及 bit 流的概念中 MSB(Most Significant Bit):最高有效位,二进制中代表最高值的比特位,这一位对数值的影响最大。 LSB(Least Significant Bit):最低有效位,二进制中代表最低值的比特位。 以字面值数

    2024年02月15日
    浏览(76)
  • 大端小端及其转换

    计算机在存储数据的时候,是以字节(byte)为基本单位来存储的,因此存储单字节类型的数据(比如char)不存在字节序的问题。但存储多字节的数据的时候(比方说4字节的int变量),就涉及到了以一个什么样的顺序来存储。下面举例来说明大端和小端的存储方式。 定义变量

    2023年04月25日
    浏览(31)
  • 大端存储与小端存储

    上次整型在内存中的存储忘说了一个:   根据数据类型不同,所占的字节数也不同。   所占字节多了,数据在内存中的存储顺序的问题也就出现了。   数据在内存中的存储顺序分两种:   大端[字节序]存储: 把一个数据的高位字节序(字节中存储的数据的位数更高的,可类

    2024年01月20日
    浏览(38)
  • keil_arm 大端小端 寄存器 栈

    @栈result   

    2024年02月11日
    浏览(34)
  • 网络字节序和主机字节序详解(附代码)

    网络字节序 和 主机字节序 是计算机网络中常用的两种 数据存储格式 。 主机字节序 : 指的是在计算机内部存储数据时采用的字节排序方式。对于一个长为4个字节的整数,若采用大端字节序,则该整数在内存中的存储顺序是:以地址递增顺序依次存储其最高位到最低位的每

    2024年02月02日
    浏览(30)
  • 一篇文章彻底了解网络字节序和主机字节序,初学者进来,不走弯路

    目录 1.什么是字节序? 2.大端字节序和小端字节序 3.主机字节序和网络字节序 4.不同类型数据传输处理流程对比 5.设计一个小程序来判断当前机器的字节序? 6.大小端转换方法? 字节序,字节在内存中排列顺序 计算机存储数据方式是从内存增长方向存储 图 1 计算机存储方式 网

    2024年02月03日
    浏览(47)
  • 动态ip与静态ip的概念、区别、应用场景

    💡 作者简介:专注于C/C++高性能程序设计和开发,理论与代码实践结合,让世界没有难学的技术。包括C/C++、Linux、MySQL、Redis、TCP/IP、协程、网络编程等。 👉 🎖️ CSDN实力新星,社区专家博主 👉 🔔 博客主页:https://blog.csdn.net/Long_xu 动态IP地址是一种可变的、临时的IP地址

    2024年02月10日
    浏览(37)
  • 安全配置审计概念、应用场景、常用基线及扫描工具

    软件安装完成后都会有默认的配置,但默认配置仅保证了服务正常运行,却很少考虑到安全防护问题,攻击者往往利用这些默认配置产生的脆弱点发起攻击。虽然安全人员已经意识到正确配置软件的重要性,但面对复杂的业务系统和网络结构、网络设备,如何进行安全配置仍

    2024年02月03日
    浏览(43)
  • (一)RabbitMQ概念-优势、劣势、应用场景 、AMQP、工作原理

    Lison dreamlison@163.com , v1.0.0 , 2023.06.22 RabbitMQ,俗称“兔子MQ”(可见其轻巧,敏捷),是目前非常热门的一款开源消息中间件,不管是互联网行业还是传统行业都广泛使用(最早是为了解决电信行业系统之间的可靠通信而设计)。 高可靠性、易扩展、高可用、功能丰富等 支持

    2024年02月15日
    浏览(49)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包