golang大小端字节序

为什么要有字节序？

字节序，即字节的排列顺序。在计算机领域中，计算机内存中的字（word）由多个字节（bytes）组成，这些字节的排列顺序叫做字节序。

计算机中电路优先处理低位字节，效率比较高，因为计算机都是从低位开始的，所以计算机内部处理都是小端字节序。但是我们平常读写数值的方法，习惯用大端字节序，所以除了计算机的内部，其他场景大都是大端字节序，比如：网络传输和文件储存时都是用的大端字节序。

小端序（Little Endian）：低位字节在低地址，高位字节在高地址。

大端序（Big Endian）：高位字节在低地址，低位字节在高地址。

字节序取决于什么？

其实大小端主要由CPU决定，与编程语言、编译器、操作系统这些没有直接关系。

大小端是用于存储的顺序，与存储器（硬件）关系比较大，编译器和操作系统仅仅是配合CPU编译好相应的代码，而不是决定大小端的因素。

一般来说，x86系列CPU都是Little-endian字节序，PowerPC通常是Big-endian字节序。

查看golang整型是大端还是小端？

在 Intel i5 CPU 上执行：

package main
 
import (
	"fmt"
	"unsafe"
)
 
func main() {
	isLit := IsLittleEndian()
	fmt.Printf("%t\n", isLit)
}
 
func IsLittleEndian() bool {
	var value int32 = 1
	pointer := unsafe.Pointer(&value)
	pb := (*byte)(pointer)
	if *pb == 1 {
		return true
	}
	return false
}

输出：

true

以go1.18为例，从go官方目前发布的各系统编译好的包来看，常见的架构都是小端，包括：386、amd64、arm（默认小端）、ppc64le都是小端架构。

整数移位运算结果和字节序有关系吗？

不算大端还是小端，移位运算的结果是一样的，都是按照直观的字面视觉效果移动也就是按照大端字节序理解即可。

移位运算可以看作是一系列的乘2或除2操作。

例如golang的官方包 encoding/binary 里有段代码：

func (littleEndian) PutUint32(b []byte, v uint32) {
	_ = b[3] // early bounds check to guarantee safety of writes below
	b[0] = byte(v)
	b[1] = byte(v >> 8)
	b[2] = byte(v >> 16)
	b[3] = byte(v >> 24)
}

这段代码用了两个和架构无关的运算来实现大小端转换：

1、通过移位运算进行大小端转换，实现架构的兼容。

2、通过整数类型缩小来取最低位byte值，实现架构的兼容。

如果是小端机器这样的操作其实可以用取巧的指针运算，无需进行多次的移位运算：

package main
 
import (
	"encoding/binary"
	"fmt"
	"unsafe"
)
 
func main() {
	var i uint32 = 0x01020304
	//官方包
	var ibyte = make([]byte, 4)
	binary.LittleEndian.PutUint32(ibyte, i)
	fmt.Printf("%v\n", ibyte)
	//指针访问
	var ibyte2 = make([]byte, 4)
	pointer := unsafe.Pointer(&i)
	pb := (*byte)(pointer)
	ibyte2[0] = *pb
	pb = (*byte)(unsafe.Pointer((uintptr)(pointer) + 1))
	ibyte2[1] = *pb
	pb = (*byte)(unsafe.Pointer((uintptr)(pointer) + 2))
	ibyte2[2] = *pb
	pb = (*byte)(unsafe.Pointer((uintptr)(pointer) + 3))
	ibyte2[3] = *pb
	fmt.Printf("%v\n", ibyte2)
}

显示：
[4 3 2 1]
[4 3 2 1]
结果和官方包是一致的。

大类型向小类型的强制转换结果和字节序有关吗？

不算大端还是小端，大类型向小类型的强制转换的结果是一样的，都是按照直观的字面视觉效果取最低有效位（最右字节）的值，也就是按照小端字节序理解即可。

在不同架构上运行以下代码，如在ppc和x86机器上运行。

#include 
#include 
 
void main(){
        //H的16进制是0x48,10进制是72
        //I的16进制是0x49,10进制是73
        uint32_t a = 0x48020349;
        printf("%c\n", *(char*)&a);
        uint8_t b = (uint8_t)a;
        printf("%d\n", b); 
}

在x86上执行输出：

I
73

在ppc上执行输出：

H
73

可以看到：

按字符处理时，在x86上是小端序，在ppc上是大端序，

在向小类型转换时，都是输出73，也就是都是按的小端序，截取的最低有效位。

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