Počítače fungují pomocí binárního kódu, jazyka tvořeného 0 s a 1s . Tento binární kód tvoří základ všech počítačových operací a umožňuje vše od vykreslování videí až po zpracování složitých algoritmů. Jediný bit je a 0 nebo a 1 a osm bitů tvoří bajt. Zatímco některá data, například některé anglické znaky, mohou být reprezentovány jedním bajtem, jiné datové typy vyžadují více bajtů. Koncept endianness je zásadní pro pochopení toho, jak tyto bajty čtou a interpretují počítače.
zkontrolujte verzi Java na linuxu
Co je to Endianness?
Endianness odkazuje na pořadí, ve kterém jsou bajty uspořádány v paměti. Různé jazyky čtou svůj text v různém pořadí. například angličtina se čte zleva doprava, zatímco arabština zprava doleva. Endianness funguje podobně pro počítače. Pokud jeden počítač čte bajty zleva doprava a jiný je čte zprava doleva, nastanou problémy, když tyto počítače potřebují komunikovat.
Endianness zajišťuje, že bajty v paměti počítače jsou čteny v určitém pořadí. Každý počítačový systém je vnitřně konzistentní se svými vlastními daty, ale nástup internetu vedl k většímu sdílení dat než kdykoli předtím a ne všechny systémy čtou data ve stejném pořadí.
Endianness přichází ve dvou primárních formách: Big-endian (BE) a Little-endian (LE).
- Big-endian (BE) : Nejprve uloží nejvýznamnější byte (velký konec). To znamená, že první bajt (na nejnižší adrese paměti) je největší, což dává největší smysl lidem, kteří čtou zleva doprava.
- Little-endian (LE) : Nejprve uloží nejméně významný bajt (malý konec). To znamená, že první bajt (na nejnižší adrese paměti) je nejmenší, což dává největší smysl lidem, kteří čtou zprava doleva.
Co je Big-endian?
V systému big-endian je nejvýznamnější bajt (MSB) je uložena na nejnižší adrese paměti. To znamená, že velký konec (nejvýznamnější část dat) je na prvním místě. Například 32bitové celé číslo0x12345678>
by byly v systému big-endian uloženy v paměti takto:
Zastoupení Big-endian
Address: 00 01 02 03 Data: 12 34 56 78>
Tady, 0x12 je nejvýznamnější bajt umístěný na nejnižší adrese ( 00 ), následován 0x34, 0x56, a 0x78 na nejvyšší adrese ( 03 ).
Co je Little-endian?
Systém little-endian ukládá nejméně významný bajt (LSB) na nejnižší adrese paměti. Malý konec (nejméně významná část dat) je na prvním místě. Pro stejné 32bitové celé číslo0x12345678>
, systém little-endian by to uložil jako:
Address: 00 01 02 03 Data: 78 56 34 12>
Tady, 0x78>
je nejméně významný bajt umístěný na nejnižší adrese ( 00 ), následován 0x56>
, 0x34>
, a 0x12>
na nejvyšší adrese ( 03 ).
Význam nejvýznamnějšího bajtu (MSbyte) v Little a Big Endian:
Pochopení konceptu Nejvýznamnější bajt (MSbyte) pomáhá dále objasnit endianness. Pro ilustraci použijeme desetinné číslo.
Uvažujme desetinné číslo 2 984. Změnou číslice 4 na 5 se číslo zvýší o 1, změnou číslice 2 na 3 se číslo zvýší o 1 000. Tento koncept platí také pro bajty a bity.
- Nejvýznamnější bajt (MSbyte) : Byte, který obsahuje nejvyšší hodnotu pozice.
- Nejméně významný bajt (LSbyte) : Byte, který obsahuje nejnižší hodnotu pozice.
Ve formátu big-endian se nejprve uloží MSbyte. Ve formátu little-endian je MSbyte uložen jako poslední.
Kdy může být Endianness problémem?
Endianness je třeba vzít v úvahu v různých počítačových scénářích, zejména když systémy s různým pořadím bajtů potřebují komunikovat nebo sdílet data.
převést z řetězce na celé číslo java
- Unicode znaky: Unicode, znaková sada používaná univerzálně napříč zařízeními, používá speciální posloupnost bajtů znaků zvanou Značka objednávky bajtů (BOM). The DOBRÝ informuje systém, že příchozí datový proud je Unicode, určuje, které kódování znaků Unicode se používá, a označuje endian pořadí příchozího proudu.
- Programovací jazyky: Některé programovací jazyky vyžadují specifikaci pořadí bajtů. Například v Rychlý , používá iOS vývoj, můžete definovat, zda jsou data uložena v big-endian nebo formát little-endian .
- Síťové protokoly: Historicky se objevily různé protokoly, které vedly k potřebě interakce. Big-endian je dominantní řád v síťových protokolech a označuje se jako síťový řád. Naopak většina PC používá malý Endian formát. Zajištění interoperability mezi těmito formáty je v síťové komunikaci zásadní.
- Design procesoru: Procesory mohou být navrženy tak, aby byly buď little-endian, big-endian, nebo bi-endian (schopný zvládnout obojí). Spotřebitelská volba a výsledné trendy na trhu ovlivnily to, co je dnes v počítačových systémech považováno za normální.
Proč je Endianness problém?
Endianness se stává problémem především kvůli interakci mezi různými systémy a protokoly. Historický vývoj protokolů vedl k měnícím se konvencím pořadí bajtů, což vyžaduje konverzi dat kvůli kompatibilitě. V jazycích vyšší úrovně a abstraktních prostředích je endianness často spravován za scénou, což snižuje potřebu starostí vývojářů. Pochopení endianness však zůstává zásadní pro nízkoúrovňové programování, návrh síťových protokolů a datovou interoperabilitu.
Závěr
Endianness je způsob řazení bajtů v počítačových datech. Big-endian a malý Endian jsou dva způsoby uspořádání bajtů, z nichž každý má své výhody. Pochopení endianness je velmi důležité pro vývojáře zabývající se nízkoúrovňovými daty, sítí a interoperabilitou systému. Zatímco malý Endian je běžné, oba formáty zůstávají důležité, jak se technologie vyvíjí. Strategie pro správu dat napříč konvencemi endian se budou nadále vyvíjet, aby byla zajištěna kompatibilita a výkon.