大小端

什么是大小端？

目前在各种体系结构的计算机中，主要采用的字节存储机制主要有两种：大端(Big-endian)和小端(Little-endian)。

• 大端模式，数据的高字节，保存在内存的低地址中，数据的低字节，保存在内存的高地址中，而数据的取出使用是从低地址开始的，所以大端数据相当于从高字节取出使用

• 小端模式，数据的低字节，保存在内存的低地址中，数据的高字节，保存在内存的高地址中，而数据的取出使用是从低地址开始的，所以小端数据相当于从低字节取出使用

为什么会有大小端模式之分?

因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为8bit。

对于位数大于 8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节。那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式

用法

部分x86芯片还存在有些使用小端的芯片，所以使用此芯片的电脑采用小端存储，而网络上传输的数据采用的是大端，所以需要大小端转换

注意

大端小端是对于大于一个byte的数字才有的，如word，dword，int，long等，而byte是没有大小端之分的

memcpy_h2n(byte dest[], struct source)函数可以实现结构体到byte数组的转换，这里会自动把小端转换成大端，所以不需要先在结构体中转换大小端

字节对齐

什么是字节对齐?

引用百度百科里面的一句话：

现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但实际情况是在访问特定类型变量的时候经常在特 定的内存地址访问，这就需要各种类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就是对齐

为什么要考虑字节对齐?

• 平台原因（移植原因）：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的。某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。

• 性能原因：数据结构（尤其是栈）应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问，而对齐的内存访问仅需要一次访问。

对齐规则

• 每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”（也叫对齐模数）。可以通过预编译命令 #pragma pack(n)，n = 1,2,4,8,16 来改变这一系数。

• 有效对其值：是给定值 #pragma pack(n) 和结构体中最长数据类型长度中较小的那个，有效对齐值也叫对齐单位。

• 结构体第一个成员的偏移量（offset）为0，以后每个成员相对于结构体首地址的 offset 都是该成员大小与有效对齐值中较小那个的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节。

• 结构体的总大小为有效对齐值的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节。