大端序 vs 小端序 | Baeldung中文网

1. 概述

本文将介绍“字节序”（Endianness）这一基础概念，以及其在计算机系统中的表现形式。我们将重点比较两种最常见的字节序：大端序（Big Endian）和小端序（Little Endian），并说明它们在不同场景下的应用场景和注意事项。

2. 什么是字节序（Endianness）

在计算机系统中，数据是以字节（byte）为单位进行存储和访问的。Endianness 描述的是在一个多字节数据（如 int、float 等）中，各个字节的排列顺序。

举个例子：一个 32 位整数 0x1C2C3B4D 由四个字节组成：

0x1C
0x2C
0x3B
0x4D

在内存中，这四个字节可以按从低地址到高地址的顺序排列，但具体怎么排，就取决于系统使用的字节序。

大端序（Big Endian）

最高有效字节（MSB）存放在低地址，最低有效字节（LSB）存放在高地址
类似我们书写数字的方式：1234 中 1 是最高位，放在最前面

小端序（Little Endian）

最低有效字节（LSB）存放在低地址，最高有效字节（MSB）存放在高地址
类似我们写日期的方式：2025-04-05，05 是最低位，却放在最前面

⚠️ 这个顺序的差异在跨平台通信或内存共享时容易造成数据解析错误，必须特别注意。

3. “Endianness” 这个词的由来

这个词最早由计算机科学家 Danny Cohen 提出，灵感来源于乔纳森·斯威夫特（Jonathan Swift）的小说《格列佛游记》（Gulliver’s Travels）。

在小说中，小人国 Lilliput 的居民因为吃鸡蛋时是先敲大头（Big End）还是先敲小头（Little End）而分裂成两个阵营。Cohen 用这个比喻来形容计算机系统在处理字节顺序时的分歧。

✅ 小贴士：
这种“鸡蛋问题”在计算机领域非常常见，比如不同平台之间如何交换数据、如何解析二进制文件等，都是踩坑的高发区。

4. 大端序 vs 小端序：对比分析

下图展示了 32 位整数 0x1C2C3B4D 在大端序和小端序下的内存布局：

endian

具体来说：

地址偏移	大端序（Big Endian）	小端序（Little Endian）
0x00	0x1C	0x4D
0x01	0x2C	0x3B
0x02	0x3B	0x2C
0x03	0x4D	0x1C

大端序的特点：

数据在内存中的顺序与我们书写顺序一致（如 0x1C2C3B4D）
网络协议（如 TCP/IP）普遍采用大端序，也被称为 网络字节序（Network Byte Order）

小端序的特点：

更利于 CPU 访问低地址字节（例如读取低 16 位）
常用于 x86、ARM、RISC-V 等主流处理器架构

实际应用中的注意事项：

场景	常用字节序
网络通信	大端序（Big Endian）
x86 架构处理器	小端序（Little Endian）
Java 虚拟机（JVM）	大端序（Big Endian）
Windows 系统	小端序（Little Endian）
PNG 图像文件	大端序（Big Endian）
JPEG 图像文件	小端序（Little Endian）

⚠️ 踩坑点：
如果你在 Java 中读取一个由 C 程序生成的二进制文件（比如用 x86 编译的），Java 默认是大端序，而 C 默认是小端序，这时如果不做字节序转换，就会读错数据！

5. 如何判断系统使用的字节序

下面是一个简单的 Java 示例，用于判断当前系统使用的字节序：

import java.nio.ByteOrder;

public class EndianCheck {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("当前系统字节序: " + ByteOrder.nativeOrder());
    }
}

输出示例：

当前系统字节序: LITTLE_ENDIAN

6. 如何处理字节序差异

处理字节序差异的核心思想是：在数据传输或解析时，明确数据的字节序，并在需要时进行转换。

Java 示例：手动转换字节顺序

public class ByteOrderUtils {
    public static int swapInt(int value) {
        return Integer.reverseBytes(value);
    }

    public static short swapShort(short value) {
        return Short.reverseBytes(value);
    }

    public static long swapLong(long value) {
        return Long.reverseBytes(value);
    }
}

使用 ByteBuffer 设置字节序

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;

public class ByteBufferExample {
    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(4);
        buffer.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN); // 设置为小端序
        buffer.putInt(0x1C2C3B4D);

        byte[] bytes = buffer.array();
        for (byte b : bytes) {
            System.out.printf("0x%02X ", b);
        }
    }
}

输出结果（小端序）：

0x4D 0x3B 0x2C 0x1C

7. 总结

字节序是一个基础但非常关键的概念，尤其在以下场景中尤为重要：

网络通信（如 TCP/IP 协议栈）
跨平台数据交换（如二进制文件、内存共享）
嵌入式开发（如与硬件交互）

掌握大端序和小端序的区别，以及如何处理它们之间的转换，对于开发稳定、兼容性强的系统至关重要。

✅ 关键点回顾：

大端序（Big Endian）：MSB 在前，适用于网络通信
小端序（Little Endian）：LSB 在前，适用于主流处理器
Java 默认使用大端序，但可通过 ByteBuffer 设置
不同平台间通信时，务必确认数据字节序，必要时进行转换

⚠️ 如果你正在开发一个需要跨平台兼容的系统，建议在数据结构中加入一个字节序标识字段（如魔数或标志位），以便接收方正确解析。

Persistence

REST

Security