整数表示是否依赖于字节序？

Question

Tanenbaum says 整数被“逐字”读取，因此，

显然，整数在 BE 和 LE 中的存储方式相同，而只有字符串是“逐字节”读取的。

但是，字节序描述了单词的表示方式 (source)，这意味着不同的字节序 = 不同的单词存储。那为什么是一样的呢？

根据this 的问题，unsigned long long x = 0x0123456789ABCDEF 的存储方式不同：

01 23 45 67 89 AB CD EF // big endian vs
EF CD AB 89 67 45 23 01 // little endian

那么，那是真的吗？整数（或数字，就此而言）是不同的（逐字节）表示还是相同（全部）？

Answer 1

整数（或数字，就此而言）是不同的（逐字节）还是相同的（总共）表示？

C 允许多种编码方式 - 有些编码比其他编码更常见。然而，所有这些都受到一些规则的约束。

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以层级为例，使用signed int。
在二进制中，这将是 111...111000000001，其中第一个 1 是符号位。

第 1 层：（位宽 N，值位 M）一个 "signed 整数占用 N 位。对于 signed 整数，只有一个符号位和M 值位和0个或更多（稀有）填充位。总计N。这3组和位的顺序没有定义。相反，>>、+ 等操作是用抽象定义的数值规范。例如左移值加倍。M的值很大程度上决定了int的范围。

// common implementations.
int: N=32, M=31
int: N=16, M=15

第 2 层：（2 的补码、符号/大小或 1 的补码）从具有值为 1 的最低有效位开始顺序排列值位并且下一位的值为2，然后是 4，然后是 8，等等。压倒性的常见 2 的补码布局中的 符号 位的值为 -2^M。其他布局主要用于历史用途。

// Common implementations include:
int: N=32, M=31, 2's complement
int: N=16, M=15, 2's complement

第 3 层：字节宽度

int 占用 N 位，但位/字节（最小可寻址单元）的数量通常为 8 位/字节，但也存在其他的，例如 16、64 和历史上的 9、18 等. 必须至少为 8。目前，考虑近乎普遍的选择是 8 位/字节。

// Common implementations include:
int: N=32, M=31, 2's complement, 4 bytes
int: N=16, M=15, 2's complement, 2 bytes

第 4 层：字节序。

对于多个字节的典型int 代码，int 上的最低可寻址字节是编码最低有效位还是最高有效位或其他？最常见的 2 个是 little endian 和 big endian，如 OP 所示。还存在其他稀有字节序。

// Common implementations include:
int: N=32, M=31, 2's complement, 4 bytes, big endian
int: N=32, M=31, 2's complement, 4 bytes, little endian
int: N=16, M=15, 2's complement, 2 bytes, little endian

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例子

值为-512，第一个字节的值是多少？
二进制：111...1110_00000001，第一位为符号位。

-511--> 0xFF (int: N=32, M=31, 2's complement, 4 bytes, big endian)
-511--> 0x01 (int: N=32, M=31, 2's complement, 4 bytes, little endian)
-511--> 0x01 (int: N=16, M=15, 2's complement, 2 bytes, little endian)
-511--> 0xFE (int: N=16, M=15, 2's complement, 2 bytes, big endian)

Answer 2

显然整数在 BE 和 LE 中的存储方式相同

不，他们不是；这就是字节序的全部意义所在。是的，每个整数都存储在 4 个字节中，但是如果您一次读取一个字节的 4 字节字，您会看到 little-endian 将最不重要的字节放在首位，而 big-endian 将最重要的字节放在前面单个整数表示中的字节优先。

以您在问题中包含的long long 为例，另请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/Endianness。

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其他字节序也是可能的，例如PDP-endian actually exists。理论上，整数字节的任何加扰函数都是可能的，但除非您正在设计 Deathstation-9000，否则没有理由做任何奇怪的事情。 （并且绝对是不做比大端或小端更奇怪的事情的原因，因为如果 32 位整数的一半的 16 位加载实际上得到低半或高半，那就太好了，不是其他两个字节的混合。）