Computers werken met behulp van binaire code, een taal die bestaat uit: 0s En 1s . Deze binaire code vormt de basis van alle computerbewerkingen en maakt alles mogelijk, van het weergeven van video's tot het verwerken van complexe algoritmen. Een enkel bit is a 0 of een 1 , en acht bits vormen een byte. Terwijl sommige gegevens, zoals bepaalde Engelse karakters, kunnen worden weergegeven door één enkele byte, vereisen andere gegevenstypen meerdere bytes. Het concept van endianheid is cruciaal om te begrijpen hoe deze bytes door computers worden gelezen en geïnterpreteerd.

Wat is Endianness?

Endianheid verwijst naar de volgorde waarin bytes in het geheugen zijn gerangschikt. Verschillende talen lezen hun tekst in verschillende volgordes. Engels leest bijvoorbeeld van links naar rechts, terwijl Arabisch van rechts naar links leest. Endianheid werkt op dezelfde manier voor computers. Als de ene computer bytes van links naar rechts leest en een andere computer ze van rechts naar links, ontstaan ​​er problemen wanneer deze computers moeten communiceren.

Endianness zorgt ervoor dat bytes in het computergeheugen in een specifieke volgorde worden gelezen. Elk computersysteem is intern consistent met zijn eigen gegevens, maar de komst van internet heeft geleid tot meer gegevensuitwisseling dan ooit tevoren, en niet alle systemen lezen gegevens in dezelfde volgorde.

Endianness komt in twee primaire vormen voor: Big-endian (BE) en Little-endian (LE).

java hoofd

• Big-endian (BE) : Slaat de meest significante byte (het big-end) eerst op. Dit betekent dat de eerste byte (op het laagste geheugenadres) de grootste is, wat het meest logisch is voor mensen die van links naar rechts lezen.
• Little-endian (LE) : Slaat de minst significante byte (het kleine uiteinde) eerst op. Dit betekent dat de eerste byte (op het laagste geheugenadres) de kleinste is, wat het meest logisch is voor mensen die van rechts naar links lezen.

Wat is Big-endian?

In een big-endian-systeem wordt de belangrijkste byte (MSB) wordt opgeslagen op het laagste geheugenadres. Dit betekent dat het grote deel (het belangrijkste deel van de gegevens) op de eerste plaats komt. Bijvoorbeeld een 32-bits geheel getal0x12345678>zou als volgt in het geheugen worden opgeslagen in een big-endian-systeem:

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

Hier, 0x12 is de belangrijkste byte, geplaatst op het laagste adres ( 00 ), gevolgd door 0x34, 0x56, En 0x78 op het hoogste adres ( 03 ).

Wat is Little-endian?

Een Little Endian-systeem slaat de minst significante byte (LSB) op het laagste geheugenadres. Het kleine uiteinde (het minst significante deel van de gegevens) komt eerst. Voor hetzelfde 32-bits geheel getal0x12345678>, zou een Little-Endian-systeem het opslaan als:

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

Hier, 0x78> is de minst significante byte, geplaatst op het laagste adres ( 00 ), gevolgd door 0x56> , 0x34> , En 0x12> op het hoogste adres ( 03 ).

Betekenis van de meest significante byte (MSbyte) in Little en Big Endian:

Het begrijpen van het concept van de Meest significante byte (MSbyte) helpt endianness verder te verduidelijken. Laten we ter illustratie een decimaal getal gebruiken.

Beschouw het decimale getal 2.984. Als u het cijfer 4 naar 5 wijzigt, wordt het getal met 1 verhoogd, terwijl het wijzigen van het cijfer 2 naar 3 het getal met 1.000 verhoogt. Dit concept is ook van toepassing op bytes en bits.

• Meest significante byte (MSbyte) : De byte die de hoogste positiewaarde bevat.
• Minst significante byte (LSbyte) : De byte die de laagste positiewaarde bevat.

In big-endian-indeling wordt de MSbyte eerst opgeslagen. In het Little Endian-formaat wordt de MSbyte als laatste opgeslagen.

Wanneer kan Endianness een probleem zijn?

Endianness moet in verschillende computerscenario's in overweging worden genomen, vooral wanneer systemen met verschillende bytevolgordes moeten communiceren of gegevens moeten delen.

1. Unicode-tekens: Unicode, de tekenset die universeel op verschillende apparaten wordt gebruikt, gebruikt een speciale reeks tekenbytes, de zogenaamde Bytevolgordemarkering (BOM). De GOED informeert het systeem dat de binnenkomende stream Unicode is, specificeert welke Unicode-tekencodering wordt gebruikt en geeft de endian-volgorde van de binnenkomende stream aan.
2. Programmeertalen: Sommige programmeertalen vereisen het specificeren van de bytevolgorde. Bijvoorbeeld, binnen Snel , gebruikt voor iOS ontwikkeling kunt u definiëren of gegevens worden opgeslagen groot-endian of little-endian-formaat .
3. Netwerkprotocollen: Historisch gezien zijn er verschillende protocollen ontstaan, die tot de behoefte aan interactie hebben geleid. Big-endian is de dominante volgorde in netwerkprotocollen en wordt netwerkvolgorde genoemd. Omgekeerd gebruiken de meeste pc's klein-endian formaat. Het garanderen van interoperabiliteit tussen deze formaten is van cruciaal belang bij netwerkcommunicatie.
4. Processorontwerp: Processoren kunnen voor beide zijn ontworpen Little Endian, Big Endian, of bi-endiaan (kan beide aan). De keuze van de consument en de daaruit voortvloeiende markttrends hebben invloed gehad op wat tegenwoordig als normaal wordt beschouwd in computersystemen.

Waarom is Endianness een probleem?

Endianheid wordt vooral een probleem vanwege de interactie tussen verschillende systemen en protocollen. Historische protocolontwikkeling leidde tot verschillende bytevolgordeconventies, waardoor dataconversie nodig was voor compatibiliteit. In talen op een hoger niveau en geabstraheerde omgevingen wordt endianness vaak achter de schermen beheerd, waardoor de noodzaak voor ontwikkelaars om zich zorgen te maken afneemt. Het begrijpen van endianness blijft echter cruciaal voor programmeren op laag niveau, netwerkprotocolontwerp en data-interoperabiliteit.

mijnlivericket

Conclusie

Endianheid is hoe bytes worden geordend in computergegevens. Big-endian En klein-endian Er zijn twee manieren om bytes te ordenen, elk met voordelen. Het begrijpen van endianness is erg belangrijk voor ontwikkelaars die zich bezighouden met data op laag niveau, netwerken en systeeminteroperabiliteit. Terwijl klein-endian gebruikelijk is, blijven beide formaten belangrijk naarmate de technologie evolueert. Strategieën voor het beheren van gegevens over de endian-conventies heen zullen zich blijven ontwikkelen om compatibiliteit en prestaties te garanderen.