内存中字的存储：字节序之大端和小端

假设有一个16位的CPU，那么它的寄存器大小是16位，即一个寄存器可以存放2字节的数据。当这个CPU寄存器存放一个字长数据时，寄存器的高8位将存放高位字节，寄存器的低8位将存放低位字节。

但是在内存中，因内存被划分成连续编号的存储单元，每个存储单元只能存放1字节数据。所以，存放一个字需要2个存储单元。在存放字时，有两种存放方式：

  • 小端(little endian)：字的高位字节–>高位地址单元，字的低位字节–>低位地址单元中(小端高对高)
  • 大端(big endian)：字的高位字节–>低位地址单元，字的低位字节–>高位地址单元中

比如，16位寄存器中存放一个16进制为0x0123的2字节int数据，该值在寄存器中的存放方式为：

1
2
3
       高位字节   低位字节
Bin    0000 0001  0010 0011
Hex       01         23

如果要将这2个字节存放到内存，假设从内存单元0开始存放，那么按照这两种存放方式存储时，内存中的存放结果为：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
# 内存编址方式
低位               高位
---------------------->

######### 小端法 ###########
       低位地址      高位地址
Bin    0010 0011     0000 0001
Hex       23            01

######### 大端法 ###########
       低位地址      高位地址
Bin    0000 0001     0010 0011
Hex       01            23

人在阅读或书写一个二进制或十六进制数字时，总是高位在左边，低位在右边，这符合寄存器中的高低位顺序，但是内存编址方式(或数组索引)是低位在前，高位在后，两者相反的顺序使得高低位交叉的大端存储法更适合人类阅读，而小端则『反人类』。

采用哪种存储方式并不影响计算机的运行速度，只是影响人的理解，也影响跨主机数据通信。因为不同CPU在将寄存器数据存放到内存(或从内存读取到寄存器)时可能采用不同的方式，所以如果数据跨主机后将可能会出现反序现象。

为了保证跨主机网络通信不会出现数据反序问题，TCP/IP规定了网络字节序为大端方式，即数据在经过网络传输出去时和接收进来时必须采用大端方式。