【上位机数据转换】数据结构原理及大小端

发布于:2025-08-30 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

字节与二进制

  1. 对于计算机来说,操作的最小单位是“比特位”。
  2. 对于开发者来说,操作的最小单位是“字节”。

数据类型范围

类型 存储空间(单位:bit) 数据范围
位/Bool 1 True 或 False
字节/Byte 8 0 到 255
字节/SByte 8 -128 到 127
短整型/UShort 16 0 到 65,535
短整型/Short 16 -32,768 到 32,767
整型/UInt 32 0 到 4,294,967,295
整型/Int 32 -2,147,483,648 到 2,147,483,647
长整型/ULong 64 0 到 18,446,744,073,709,551,615
长整型/Long 64 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
单精度/Float 32 ±1.5×10⁻⁴⁵ 到 ±3.4×10³⁸
双精度/Double 64 ±5.0×10⁻³²⁴ 到 ±1.7×10³⁰⁸
字符串/String - 无限

大小端字节序

什么是大小端

:::info
以32位处理器为例,存储数字0x11223344

:::

  1. 大端字节顺序是指高位字节存储在低位地址,低位字节存储在高位地址。
地址变化趋势 地址 数据
低位

高位
0x00000000 0x11
0x00000001 0x22
0x00000002 0x33
0x00000003 0x44
  1. 小端字节顺序是指高位字节存储在高位地址,低位字节存储在高位地址。
地址变化趋势 地址 数据
低位

高位
0x00000000 0x44
0x00000001 0x33
0x00000002 0x22
0x00000003 0x11

数据转换为什么需要大小端

  1. “服务器”按照它们的大小端方式把数据转换成字节数组发送给我们。
  2. 我们必须要按照“服务器”的大小端字节顺序解析数据才能得到正确的数据。
  3. 大小端的本质就是一个字节的顺序。

如何使用C#代码来举例说明

void test1()
{
    float data = 123.4f;

    // 按照本地大小端方式转换成字节数组
    byte[] value = BitConverter.GetBytes(data);
    Console.WriteLine("本机字节序数据:" + data.ToString());
    Console.WriteLine("本机字节序:" + StringLib.GetHexStringFromByteArray(value));

    // 逆转字节序
    byte[] value2 = new byte[value.Length];

    value2[0] = value[3];
    value2[1] = value[2];
    value2[2] = value[1];
    value2[3] = value[0];

    float result = BitConverter.ToSingle(value2, 0);
    Console.WriteLine("逆转字节序数据:" + result);
    Console.WriteLine("逆转字节序:" + StringLib.GetHexStringFromByteArray(value2));
}

// 运行输出
本机字节序数据:123.4
本机字节序:CD CC F6 42
逆转字节序数据:-4.298364E+08
逆转字节序:42 F6 CC CD

大小端几种形式

  1. ABCD
  2. BADC
  3. CDAB
  4. DCBA

怎么理解大小端

  1. 大小端只是一种字节序,对于一个已知的“服务器”来说,是一个固定值。
  2. 只需要使用浮点数或者整数,做一个测试即可快速确认。

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