小端机大端机以及数据对齐

主机字节序

CPU支持的数据类型基础：8位，16位，32位，64位，128位

多字节数据的存储：0x12345678。

方案一：高字节数据存储在地址大的一端，低字节数据存储在地址小的一端(小端机Little-endian，Intel CPU采用本存储方案)。

地址： 1000H 1001H 1002H 1003H

数据： 0x78 0x56 0x34 0x12

方案二：高字节数据存储在地址小的一端，低字节数据存储在地址大的一端(大端机，有别的CPU采用本存储方案)。

地址： 1000H 1001H 1002H 1003H

数据： 0x12 0x34 0x56 0x78

判断当前计算机是大端机还是小端机。

/* 
 * 程序功能：判断当前计算机是大端机还是小端机。
 * 小端机：多字节数据的低位字节存放在地址小的字节中
 * 大端机：多字节数据的低位字节存放在地址大的字节中
 * 注意：Intel CPU系列采用的是小端方式存储多字节数据！
 */

//方法一：
int x = 0x12345678;
printf("%s\n", (*((char*)&x)) == 0x78 ? "小端机" : "大端机");
//把x的地址强转为char*类型，然后取这个指针所指的数据


//方法二：
union		//共用体是所有数据类型共享同一个存储单元
{
	int x;
	char c[4];
} u;
	
u.x = 0x12345678;	
printf("%s\n", u.c[0] == 0x78 ? "小端机" : "大端机");

共用体内存表示：

网络字节序：多字节数据，网络通信时是先发送高字节数据，还是先发送低字节数据。

h: host主机； n: network； s: short； l: long

htons:把unsigned short类型从主机序转换到网络序；

htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序；

ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序；

ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序；

现在的互联网发送采用的是大端机字节序模式。

数据对齐(alignment):

CPU在存储数据和取数据时，要求2^{n字节的数据它存储的起始地址必须能被2}n整除，然后CUP才能够有效地在一个CPU周期之内取出这个数据(高效)，否则CPU得用多个CPU周期取数，然后拼接成你想要取的数(效率低)。

//示例一：
struct
{
	char c;//1
	short s;//2
	int x;	//4
	long l; //4
	float f;//4
	double d;//8
} u;//应该是23字节

printf("结构体大小为：%d字节！\n", sizeof(u));//输出却是24字节，因为存在内存对齐

printf("c的地址为：%p\n", &u.c);
printf("s的地址为：%p\n", &u.s);
printf("x的地址为：%p\n", &u.x);
printf("l的地址为：%p\n", &u.l);
printf("f的地址为：%p\n", &u.f);
printf("d的地址为：%p\n", &u.d);



//示例二:
struct
{
	short s;//2
	int x;//4
	char c;//1
	long l;//4
	float f;//4
	double d;//8
} u;//应该是23字节

printf("结构体大小为：%d字节！\n", sizeof(u));//却是32个字节

printf("s的地址为：%p\n", &u.s);
printf("x的地址为：%p\n", &u.x);
printf("c的地址为：%p\n", &u.c);
printf("l的地址为：%p\n", &u.l);
printf("f的地址为：%p\n", &u.f);
printf("d的地址为：%p\n", &u.d);

示例二图示(示例一类似)：

没全部画完

所以再声明数据类型时，最好把占字节数小的放一起，大的放一起，可以节省空间。 Intel CPU支持的数据类型：

整数(无符号整数8位，16位，32位，64位；带符号整数：8位，16位，32位，64位；浮点数:float 32位，double 64位；指针(近指针：内存段段内偏移；原指针：内存段段选择符+段内偏移)；BCD码：位/字节/字/双字段;SIMD单指令流多数据流打包数据(字节、字、双字、四字))。

数据类型的四重含义：

1、占不同的存储单元数。

2、取值范围不一样。

3、允许的操作不一样。

4、二进制编码方案不一样(整数：二进制补码；浮点数：IEEE754标准；英文字符：ASCII码；汉字：内码；Java中，字符用Unicode编码(汉字的编码范围：'\u4e00' - '\u9fa5')。)

变量Variable就是内存单元的抽象，不同类型的变量占用不同数目的字节单元，用不同的二进制编码，有不同的存储范围，运行不同的操作。编程语言中的常量Constant和变量都有不同的数据类型。