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

目錄

• 名詞釋義
• 概念由來
• 設計原理
• 應用場景
• • NBO(Net Bytes Order)
  • HBO(Host Bytes Order)

名詞釋義

Endianness譯作字節順序，又稱端序、尾序、尾端序。目前主要在存儲或者網絡傳輸場景中，用于約定多字節數據的存儲或發送順序。

字節順序有兩種格式：

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

概念由來

計算機中數據都是按字節表達、每個字節固定8 bit。當數據較長時，我們會用多個字節來表示數據，如int數值需要4個字節。

多個字節要存儲或者網絡傳輸時，調用方/發送方和存儲器/接收方勢必要約定一個相同的順序，才能保證數據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。如果發送時按照0xb1、0xb2、0xb3、0xb4的順序發送，而接收時認為發送方是按相反順序返送，則會任務接收到的數據是0xb4b3b2b1，這就出現理解不一致。

在早期的計算機體系結構中，因為多字節存儲和傳輸順序并沒有統一規則，上面的場景經常出現，尤其是網絡通信非常困難。而對“網絡傳輸中哪種字節排序更合適”的爭論一時沸反盈天，已經脫離技術本身的考慮，實際的情況卻遲遲得不到改善。

Danny Cohen認為：技術角度并不關心選擇哪種字節順序，重要的是行業需要統一的標準、大家堅持下去。于是在1980年由IETF發表的《論圣戰與和平訴求》(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。戰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尋求避難。據統計，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展又有什么意義呢？Swift寫這段故事，其實是諷刺當時法國和英國的時政，認為真正重要的事情得不到關注、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。

設計原理

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

那么兩種規則的存放方式對比如下：

規則內存
0x0000內存
0x0001內存
0x0002內存
0x0003

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

上表體現了大端序和小端序的形式和區別，可以概括如下：

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

應用場景

NBO(Net Bytes Order)

網絡字節序，普遍理解為TCP/IP協議中使用的字節序。
Danny Cohen當時確定的就是網絡層面的字節序規則，最終TCP/IP各層協議統一采用Big-Endian。

HBO(Host Bytes Order)

個人對處理器不甚了解，以下文字來自網絡。

在現代“馮.諾依曼體系結構”的計算機中，數據都是采用二進制來存儲、以字節(Byte)為單位、每個字節包含8位二進制數字(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方式存儲數據，而x86系列則采用Little-Endian方式存儲數據。

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大端和小端的形成有其歷史原因，我們在理解的基礎上，要明白發展才是硬道理。
得益于高級語言的發展，在現在的軟件開發基本不需關心字節序（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序問題。

JAVA虛擬機中多字節類型數據的存放順序，也就是JAVA字節序是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：

• 為什么一個字節定義為8 bit，定義長一些、足夠存儲最大的數據不就行了嗎？
• Java處理字節序的具體實現是怎么，如何將bit/byte輸出為最終數據？
• 開發中常見的數據檢索、內存匹配等操作，是如何進行的、字節序如何運作？

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

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

總結

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）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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