C/C++ 判断盘算机存储器字节序（端序）的几种方式

字节序分为存储器字节序和网络字节序（通常接纳大端），这里重要讨论的是主存储器字节序。
主存是存储器中的一种，为什么只讨论主存？因为编写运行在现代主流操作体系上的步伐，是没有 I/O 权限的。
主存字节序

所谓字节序就是字节分列的顺序，拿主存来说就是如果低字节存放在低地点处，就是低端字节序（小端），反之为高端字节序（大端）。拿 0x1234567 来说：
判断字节序

• 通过指针
  

既然字节序就是字节的分列顺序，那么我们把至少 2 字节的字节序列存放到主存中，如果能获取该数据的最低或最高地点的 1 字节数据，不就知道字节序了吗？对应 C/C++ 来说就是指针。

1. #include <stdio.h>
3. int main(void)
4. {
5.     unsigned int i = 1;
6.     char *ch_ptr = (char*)&i;  // 创建一个指向 i 的字符（字节）指针
8.     if (*ch_ptr)
9.     {
10.         printf("Little-Endian\n");  // 如果 *ch_ptr 为 1，表示最低位字节为 1，为小端
11.     }
12.     else
13.     {
14.         printf("Big-Endian\n");     // 否则为大端
15.     }
17.     return 0;
18. }

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为了保障可移植性，我这里用的是 unsigned int i，以确保每个平台都至少 2 个字节。别的数据范例甚至是数组都是可以的，没有本质的区别，都是在主存中存储相应数量的字节序列。

• 使用团结体（Union）
  

团结体答应在相同的内存位置存储不同的数据范例，并且可以通过不同的成员来检视同一块内存区域。利用该特性，我们可以在团结体中定义两个成员，其中一个成员确保为 1 字节（固然，也可以定义成数组，然后取数组中的第一个元素），而另一个成员则确保每个平台都至少为 2 字节。

1. #include <stdio.h>
3. typedef union
4. {
5.         unsigned int i;
6.         char byte;
7. } ByteOrder;
9. int main(void)
10. {
11.     ByteOrder order;
12.     order.i = 1;  // 将整数 1 存储到联合体中
14.     if (order.byte)
15.         {
16.         printf("Little-Endian\n");  // 如果最低位字节存储的是 1，则为小端
17.     }
18.         else
19.         {
20.         printf("Big-Endian\n");     // 否则为大端
21.     }
23.     return 0;
24. }

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如前所述，char byte 可以改为 char ch_arr[sizeof(unsigned int)] 情势的数组，然后需要将 order.byte 改为 order.ch_arr[0]。
这两种方法本质上是一样的，都是通过判断数据的低位字节在内存中的位置来判断字节序。可以根据实际环境选择其中一种方法来使用。
除了使用团结体和指针外，还有一些别的方法可以检测字节序。

• 位移和掩码
  

这种方法利用位操作（位移和掩码）来检测字节序。它不依赖于团结体，也不需要指针操作，而是直接通过数值操作来判断：

1. #include <stdio.h>
3. int main(void)
4. {
5.         unsigned int i = 1; // 只有最低位是 1 的整数
7.     if ( (i >> 0) & 1 ) // 将 i 右移 0 位后与 1 进行与操作
8.         {
9.         printf("Little-Endian\n");
10.     }
11.         else
12.         {
13.         printf("Big-Endian\n");
14.     }
16.     return 0;
17. }

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这种方法简朴明了，通过将整数 1（其二进制情势在小端中为 01 00 00 00，在大端中为 00 00 00 01）的最低位（最右边的位）与 1 进行与操作。如果结果为 1，那么阐明机器是小端字节序。
这种方法的好处是代码简朴，且没有使用额外的内存（如团结体或指针）。它直接通过整型数值本身的操作来确定字节序。
性能对比

• 团结体：这种方法涉及访问团结体的不同成员。团结体方法的长处是直观易懂，但访问团结体成员可能导致微小的性能开销，尤其是在编译器优化不足的环境下。
  
• 指针：这种方法涉及将一个整数的地点转换为字符指针，然后查抄具体的字节。这种方法可能轻微快一点，因为它直接操作内存，没有额外的抽象层。然而，这通常是微不足道的。
  
• 位移和掩码：此方法使用位操作来查抄字节序。位操作服从非常高，因为它是直接在寄存器级别上进行的，没有内存访问的开销。
  

在大多数实际应用中，字节序的查抄通常只在步伐启动或初始化阶段进行一次，因此这里的性能差异险些可以忽略不计。即便云云，从纯粹理论和微优化的角度来看，位移和掩码方法可能是最快的，因为它避免了任何内存访问，直接在处置处罚器中完成所有操作。
然而，选择哪种方法应该基于代码的可读性、可维护性以及平台兼容性，而不仅仅是微小的性能差异。在大多数环境下，清楚和正确的代码要比微小的性能提升更加紧张。
别的方法

除了前面提到的 3 种常见方法，还可以使用一些更具体或高级的技能来检测或处置处罚字节序标题，尤其是在涉及到跨平台兼容性或网络通信时。
标准库函数

在某些编程环境中，标准库提供了函数来处置处罚字节序标题。例如，在 C 语言中，网络编程常用的库如  提供了 htonl() 和 ntohl() 函数，用于将主机字节序转换为网络字节序，或反之。这些函数主动考虑了底层平台的字节序：

1. #include <stdio.h>
2. #include <arpa/inet.h>
4. int main(void)
5. {
6.     unsigned int x = 0x12345678;
7.     unsigned int y = htonl(x);  // 主机到网络字节序
9.     if (y == x)
10.         {
11.         printf("Big-Endian\n");
12.     }
13.         else
14.         {
15.         printf("Little-Endian\n");
16.     }
18.     return 0;
19. }

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该方法不仅能判断字节序，还能在需要的时候转换字节序，非常得当网络通信中的数据交换。
编译器特定的预定义宏

一些编译器提供预定义的宏来指示目的平台的字节序。例如，GCC 和一些其他编译器可能定义了特定的宏，可以在编译时判断字节序。这种方法在编译时就确定了字节序，无需运行时检测。

• GCC 和 Clang 编译器
  

GCC 和 Clang 通常不直接提供检测字节序的宏，但你可以根据平台或者架构特定的预定义宏来推断字节序。例如，你可以查抄是否定义了特定于某个架构的宏：

1. #include <stdio.h>
3. int main(void)
4. {
5. #if defined(__BYTE_ORDER__) && __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
6.     printf("Little-endian\n");
7. #elif defined(__BYTE_ORDER__) && __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
8.     printf("Big-endian\n");
9. #else
10.     printf("Unknown byte order\n");
11. #endif
13.         return 0;
14. }

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这里使用了 GCC 和 Clang 编译器提供的 __BYTE_ORDER__ 宏以及相关的 __ORDER_LITTLE_ENDIAN__ 和 __ORDER_BIG_ENDIAN__ 宏来确定字节序。

• MSVC 编译器
  

MSVC 编译器没有直接提供检测字节序的宏，因为 Windows 平台通常是小端字节序。如果你在使用 Visual Studio 且需要编写可移植的代码，可能需要自行定义这些宏或者使用其他方法来确定字节序。

• 跨平台编译
  

如果项目涉及不同的编译器和平台，就需要组合多种方法来使用，确保在这些宏未定义的环境下中也能够处置处罚。

1. #include <stdio.h>
3. int main(void)
4. {
5. #if defined(__BYTE_ORDER__) && __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
6.     printf("Little-endian\n");
7. #elif defined(__BYTE_ORDER__) && __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
8.     printf("Big-endian\n");
9. #elif defined(_BIG_ENDIAN)
10.     printf("Big-endian\n");
11. #elif defined(_LITTLE_ENDIAN)
12.     printf("Little-endian\n");
13. #else
14.     printf("Byte order unknown or assuming default (e.g., little-endian)\n");
15. #endif
17.         return 0;
18. }

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常见 CPU 的字节序

• 大端字节序：IBM、Sun、PowerPC。
  
• 小端字节序：x86、DEC 。
  

ARM 体系的 CPU 则巨细端字节序通吃，具体用哪类字节序由硬件选择。

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