為什么要有字節(jié)序？用 Go 解釋下
什么是字節(jié)序
字節(jié)序，又稱端序或尾序（英語中用單詞：Endianness 表示），在計算機領域中，指電腦內存中或在數字通信鏈路中，占用多個字節(jié)的數據的字節(jié)排列順序。
在幾乎所有的平臺上，多字節(jié)對象都被存儲為連續(xù)的字節(jié)序列。例如在 Go 語言中，一個類型為int的變量x地址為0x100，那么其指針&x的值為0x100。且x的四個字節(jié)將被存儲在內存的0x100, 0x101, 0x102, 0x103位置。
字節(jié)的排列方式有兩個通用規(guī)則:
大端序（Big-Endian）將數據的低位字節(jié)存放在內存的高位地址，高位字節(jié)存放在低位地址。這種排列方式與數據用字節(jié)表示時的書寫順序一致，符合人類的閱讀習慣。 小端序（Little-Endian），將一個多位數的低位放在較小的地址處，高位放在較大的地址處，則稱小端序。小端序與人類的閱讀習慣相反，但更符合計算機讀取內存的方式，因為CPU讀取內存中的數據時，是從低地址向高地址方向進行讀取的。
上面的文字描述有點抽象，我們拿一個例子來解釋一下字節(jié)排列時的大端序和小端序。
在內存中存放整型數值168496141 需要4個字節(jié)，這個數值的對應的16進制表示是0X0A0B0C0D，這個數值在用大端序和小端序排列時的在內存中的示意圖如下：
為何要有字節(jié)序
很多人會問，為什么會有字節(jié)序，統(tǒng)一用大端序不行嗎？答案是，計算機電路先處理低位字節(jié)，效率比較高，因為計算都是從低位開始的。所以，計算機的內部處理都是小端字節(jié)序。在計算機內部，小端序被廣泛應用于現(xiàn)代 CPU 內部存儲數據；而在其他場景，比如網絡傳輸和文件存儲則使用大端序。
Go語言對字節(jié)序的處理
Go 語言存儲數據時的字節(jié)序依賴所在平臺的 CPU，處理大小端序的代碼位于 encoding/binary ,包中的全局變量BigEndian用于操作大端序數據，LittleEndian用于操作小端序數據，這兩個變量所對應的數據類型都實現(xiàn)了ByteOrder接口。
package main
import (
"encoding/binary"
"fmt"
"unsafe"
)
const INT_SIZE = int(unsafe.Sizeof(0)) //64位操作系統(tǒng)，8 bytes
//判斷我們系統(tǒng)中的字節(jié)序類型
func systemEdian() {
var i = 0x01020304
fmt.Println("&i:",&i)
bs := (*[INT_SIZE]byte)(unsafe.Pointer(&i))
if bs[0] == 0x04 {
fmt.Println("system edian is little endian")
} else {
fmt.Println("system edian is big endian")
}
fmt.Printf("temp: 0x%x,%v\n",bs[0],&bs[0])
fmt.Printf("temp: 0x%x,%v\n",bs[1],&bs[1])
fmt.Printf("temp: 0x%x,%v\n",bs[2],&bs[2])
fmt.Printf("temp: 0x%x,%v\n",bs[3],&bs[3])
}
func testBigEndian() {
var testInt int32 = 0x01020304
fmt.Printf("%d use big endian: \n", testInt)
testBytes := make([]byte, 4)
binary.BigEndian.PutUint32(testBytes, uint32(testInt))
fmt.Println("int32 to bytes:", testBytes)
fmt.Printf("int32 to bytes: %x \n", testBytes)
convInt := binary.BigEndian.Uint32(testBytes)
fmt.Printf("bytes to int32: %d\n\n", convInt)
}
func testLittleEndian() {
var testInt int32 = 0x01020304
fmt.Printf("%x use little endian: \n", testInt)
testBytes := make([]byte, 4)
binary.LittleEndian.PutUint32(testBytes, uint32(testInt))
fmt.Printf("int32 to bytes: %x \n", testBytes)
convInt := binary.LittleEndian.Uint32(testBytes)
fmt.Printf("bytes to int32: %d\n\n", convInt)
}
func main() {
systemEdian()
fmt.Println("")
testBigEndian()
testLittleEndian()
}
運行上面的程序會在終端里輸出
&i: 0xc000084000
system edian is little endian
temp: 0x4,0xc000084000
temp: 0x3,0xc000084001
temp: 0x2,0xc000084002
temp: 0x1,0xc000084003
16909060 use big endian:
int32 to bytes: [1 2 3 4]
int32 to bytes: 01020304
bytes to int32: 16909060
1020304 use little endian:
int32 to bytes: 04030201
bytes to int32: 16909060
總結
計算機電路先處理低位字節(jié)，效率比較高，因為計算都是從低位開始的。所以，計算機的內部處理都是小端字節(jié)序。但是，人類還是習慣讀寫大端字節(jié)序。所以，除了計算機的內部處理，其他的場合比如網絡傳輸和文件儲存，幾乎都是用的大端字節(jié)序。正是因為這些原因才有了字節(jié)序。
計算機處理字節(jié)序的時候，如果是大端字節(jié)序，先讀到的就是高位字節(jié)，后讀到的就是低位字節(jié)。小端字節(jié)序則正好相反。
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