2.8　字节排序

我的环境是在普通 PC（CPU 为 Celeron）上安装了 FreeBSD3.2。sizeof(int)为 4，但在这 4 个字节中，整数究竟是以什么样的形式存放的呢？

这里依然使用一个程序来验证问题（代码清单 2-9）。

代码清单 2-9　byteorder.c 

  1.  1:  #include <stdio.h>
  2.  2:   
  3.  3:  int main(void)
  4.  4:  {
  5.  5:      int         hoge = 0x12345678;
  6.  6:      unsigned char *hoge_p = (unsigned char *)&hoge;
  7.  7:   
  8.  8:      printf("%x\n", hoge_p[0]);
  9.  9:      printf("%x\n", hoge_p[1]);
  10. 10:      printf("%x\n", hoge_p[2]);
  11. 11:      printf("%x\n", hoge_p[3]);
  12. 12:   
  13. 13:      return 0;
  14. 14:  }

程序中将 int 型变量强制赋给 unsigned char *型变量 hoge_p，因此，我们可以使用 hoge_p[0]~hoge_p[3] 以字节为单位引用 hoge 的内容。

我的环境中，程序的执行结果如下：

  1. 78
  2. 56
  3. 34
  4. 12

对于我的环境，“0x12345678”在内存中好像是逆向存放的呢。

可能有读者会感到意外。其实 Intel 的 CPU（包括 AMD 等兼容 CPU），都是像这样将整数颠倒过来存放的。这种配置方式一般称为小端（little-endian）字节序。

此外，对于工作站等的 CPU，经常将“0x12345678”这样的值以“12，34，56，78”的顺序存放，这种配置方式称为大端（big-endian）字节序。

那么，小端和大端这样的字节排列方式就称为字节排序（Byte Order）。

小端和大端哪一种方式会更好？这个问题如同辩论宗教取向一样令人纠结，在这里我们就不做深入讨论了。事实是它们各有所长。在纸和笔的时代，人类在做加法运算时都是从低位开始的，可是对于 CPU 来说采用小端方式会更轻松。当然，对于人类来说，大端的方式也许更容易理解。

问题就在于，连以上这样整数类型的数据在内存中的配置方式都因 CPU 的不同而不同。

事实上，有的 CPU 还会采用“将两个字节编成一组再反向排列”这样差异性更大的字节排列方式。此外，很多环境使用 IEEE 754 规定的形式处理浮点类型，但 C 的标准并没有规定这一点*。即使是采用 IEEE 754 的处理环境，Intel 的 CPU 也还是逆向排列字节的。

* Java 也规定了这一点。因此，如果硬件不支持 IEEE 754，情况就会变得复杂一点。

也就是说，根据环境的不同，内存中的二进制映像的形式也不尽相同，所以那些试图将内存的内容直接输出到硬盘，或者通过网络进行传输以便不同的机器读取等想法都是不可取的。

如果要考虑数据兼容性，建议自定义一些数据格式，然后遵循这些格式来输出数据。UNIX 的 XDR 等工具可以在这一点上为我们提供帮助。

要　点

无论是整数还是浮点小数，内存上的表现形式都随环境的不同而不同。