Intel晶片儲存數字反向 - 小端序 vs 大端序

目錄

• 數字的儲存方式
• 小端序 (Little-endian) 和大端序 (Big-endian)
• 網路字節序 (Network Byte Order)
• 參考資料

數字的儲存方式

計算機中的數字儲存方式是一個重要的概念，它決定了數字在記憶體和寄存器中的排列順序。在計算機科學中，存在兩種主要的數字儲存方式，即小端序 (Little-endian) 和大端序 (Big-endian)。這兩種方式在數字排列順序上有所不同，在不同的情況下有不同的優缺點。

小端序 (Little-endian) 和大端序 (Big-endian)

小端序和大端序是指將多個位元組 (byte) 組合成數字時，位元組的排列順序。在小端序中，最小有效位組 (Least Significant Byte, LSB) 放在最前面，而最大有效位組 (Most Significant Byte, MSB) 放在最後面。這意味著數字的最高有效位組位於最低的記憶地址中，而最低有效位組位於最高的記憶地址中。例如，將數字 42 儲存到記憶體中時，小端序會將 42 的最低有效位組 (LSB) 42 存放在較低的記憶地址中，而最高有效位組 (MSB) 存放在較高的記憶地址中。

大端序與小端序相反，最大有效位組 (MSB) 放在最前面，最小有效位組 (LSB) 放在最後面。因此，在大端序中，數字的最高有效位組位於較高的記憶地址中，而最低有效位組位於較低的記憶地址中。

由於小端序和大端序對於數字儲存的方式不同，因此在處理二進制數字、進行位元運算、以及進行網路通訊時，這兩種方式會產生不同的影響。

小端序 (Little-endian) 的特點：

• 符合人類閱讀順序，更容易理解。
• 在位元運算上效能更好，例如位元的左移和右移。
• 在網路通訊中需要進行轉換才能正確傳輸。

大端序 (Big-endian) 的特點：

• 與網路字節序 (Network Byte Order) 一致，不需要進行位元組序列轉換。
• 在某些硬體結構中更容易理解和設計。

根據硬體架構和應用需求的不同，計算機系統可以選擇使用小端序或大端序。例如，Intel 的處理器使用小端序，而網際網路協定則使用大端序。

網路字節序 (Network Byte Order)

網路字節序 (Network Byte Order) 是指在網路傳輸中使用的字節序。根據網際網路協定的定義，網路傳輸的字節序是大端序。因此，在進行網路通訊時，數字在傳輸過程中需要根據網路字節序進行轉換。對於小端序的系統來說，需要將數字的位元組順序進行調換，以符合網路字節序。

網路字節序的使用是出於協議設計的需要，確保不同計算機系統之間能夠正確解釋傳輸的數據。

參考資料

• 名詞解釋：

  • 數字：在計算機中使用的數學數字。
  • 儲存：將數字存放在記憶體或寄存器中以供後續處理。
  • 計算機：指代電腦系統，包括硬體和軟體元件。
  • 記憶體：計算機用於存儲數據和指令的硬體部分。
  • 寄存器：計算機中的一種用於暫存數據和指令的硬體元件。
  • 位元組 (Byte)：計算機中存儲的基本單位，通常為 8 個位元的組合。
  • 二進制：以 2 為基數的數制系統，用於表示和處理數字。

• 相關資源：

  • 小端序與大端序（Little-endian VS Big-endian）
  • Byte Order
  • Network Byte Order