Computere fungerer ved hjælp af binær kode, et sprog, der består af 0s og 1s . Denne binære kode danner grundlaget for alle computeroperationer og muliggør alt fra gengivelse af videoer til behandling af komplekse algoritmer. En enkelt bit er en 0 eller a 1 , og otte bit udgør en byte. Mens nogle data, såsom visse engelske tegn, kan repræsenteres af en enkelt byte, kræver andre datatyper flere bytes. Konceptet med endianitet er afgørende for at forstå, hvordan disse bytes læses og fortolkes af computere.

Hvad er Endianness?

Endianness henviser til den rækkefølge, som bytes er arrangeret i hukommelsen. Forskellige sprog læser deres tekst i forskellige rækkefølger. for eksempel læser engelsk fra venstre mod højre, mens arabisk læser fra højre mod venstre. Endianness fungerer på samme måde for computere. Hvis en computer læser bytes fra venstre mod højre, og en anden læser dem fra højre mod venstre, opstår der problemer, når disse computere skal kommunikere.

Endianness sikrer, at bytes i computerhukommelsen læses i en bestemt rækkefølge. Hvert computersystem er internt i overensstemmelse med dets egne data, men fremkomsten af ​​internettet har ført til mere datadeling end nogensinde før, og ikke alle systemer læser data i samme rækkefølge.

Endianness kommer i to primære former: Big-endian (BE) og Little-endian (LE).

flette sortering java

• Big-endian (BE) : Gemmer den mest signifikante byte (den store ende) først. Det betyder, at den første byte (ved den laveste hukommelsesadresse) er den største, hvilket giver mest mening for folk, der læser fra venstre mod højre.
• Little-endian (LE) : Gemmer den mindst signifikante byte (den lille ende) først. Det betyder, at den første byte (ved den laveste hukommelsesadresse) er den mindste, hvilket giver mest mening for folk, der læser fra højre mod venstre.

Hvad er Big-endian?

I et big-endian-system er mest signifikante byte (MSB) er gemt på den laveste hukommelsesadresse. Det betyder, at den store ende (den vigtigste del af dataene) kommer først. For eksempel et 32-bit heltal0x12345678>ville blive gemt i hukommelsen som følger i et big-endian system:

Address: 00 01 02 03 Data: 12 34 56 78>

Her, 0x12 er den mest signifikante byte, placeret på den laveste adresse ( 00 ), efterfulgt af 0x34, 0x56, og 0x78 på den højeste adresse ( 03 ).

java tutorial

Hvad er Little-endian?

Et little-endian system gemmer mindst signifikante byte (LSB) ved den laveste hukommelsesadresse. Den lille ende (den mindst væsentlige del af dataene) kommer først. For det samme 32-bit heltal0x12345678>, ville et little-endian-system gemme det som:

Address: 00 01 02 03 Data: 78 56 34 12>

Her, 0x78> er den mindst signifikante byte, placeret på den laveste adresse ( 00 ), efterfulgt af 0x56> , 0x34> , og 0x12> på den højeste adresse ( 03 ).

Betydningen af ​​Most Significant Byte (MSbyte) i Little and Big Endian:

Forståelse af begrebet Mest signifikante byte (MSbyte) hjælper med at tydeliggøre endianness yderligere. Lad os bruge et decimaltal til at illustrere.

Overvej decimaltallet 2.984. Ændring af ciffer 4 til 5 øger tallet med 1, mens ændring af ciffer 2 til 3 øger tallet med 1.000. Dette koncept gælder også for bytes og bits.

• Mest signifikante byte (MSbyte) : Den byte, der har den højeste positionsværdi.
• Mindst signifikant byte (LSbyte) : Den byte, der har den laveste positionsværdi.

I big-endian-format gemmes MSbyte først. I little-endian format gemmes MSbyte sidst.

ulemper ved internettet

Hvornår kan endianness være et problem?

Endianness skal overvejes i forskellige computerscenarier, især når systemer med forskellige byteordrer skal kommunikere eller dele data.

1. Unicode-tegn: Unicode, tegnsættet, der bruges universelt på tværs af enheder, bruger en speciel tegnbytesekvens kaldet Byte Order Mark (BOM). Det GODT informerer systemet om, at den indgående strøm er Unicode, angiver hvilken Unicode-tegnkodning, der bruges, og angiver endian-rækkefølgen af ​​den indgående strøm.
2. Programmeringssprog: Nogle programmeringssprog kræver specificering af byterækkefølgen. For eksempel i Swift , anvendes til iOS udvikling, kan du definere om data skal lagres i big-endian eller lille-endian format .
3. Netværksprotokoller: Forskellige protokoller er opstået historisk, hvilket har ført til behovet for interaktion. Big-endian er den dominerende rækkefølge i netværksprotokoller og omtales som netværksrækkefølge. Omvendt bruger de fleste pc'er lille-endian format. At sikre interoperabilitet mellem disse formater er afgørende i netværkskommunikation.
4. Processor design: Processorer kan designes til at være enten lille-endian, big-endian, eller bi-endian (i stand til at håndtere begge dele). Forbrugernes valg og de deraf følgende markedstendenser har påvirket, hvad der anses for normalt i computersystemer i dag.

Hvorfor er Endianness et problem?

Endianness bliver et problem primært på grund af samspillet mellem forskellige systemer og protokoller. Historisk protokoludvikling førte til varierende byte-rækkefølgekonventioner, hvilket nødvendiggjorde datakonvertering for kompatibilitet. I sprog på højere niveau og abstrakte miljøer styres endianness ofte bag kulisserne, hvilket reducerer behovet for udviklerbekymring. Forståelse af endianness er dog stadig afgørende for programmering på lavt niveau, netværksprotokoldesign og datainteroperabilitet.

Konklusion

Endianness er, hvordan bytes er ordnet i computerdata. Big-endian og lille-endian er to måder at arrangere bytes på, hver med fordele. At forstå endianness er meget vigtigt for udviklere, der beskæftiger sig med data på lavt niveau, netværk og systeminteroperabilitet. Mens lille-endian er almindeligt, forbliver begge formater vigtige, efterhånden som teknologien udvikler sig. Strategier til styring af data på tværs af endian-konventioner vil fortsætte med at udvikle sig for at sikre kompatibilitet og ydeevne.