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大端存储和小端存储(大端存储和小端存储怎么转换)

balukai 2025-07-21 12:39:11 文章精选 10 ℃

内存中存放数据有两种模式:大端存储(大端模式Bog-Endian)和小端存储(小端模式Little-Endian)。

为什么会说这个呢?是因为在学习对象头object header时需要这个知识点。

测试环境:

Darwin bogon 21.1.0 Darwin Kernel Version 21.1.0: Wed Oct 13 17:33:23 PDT 2021; root:xnu-8019.41.5~1/RELEASE_X86_64 x86_64

有如下程序:

package com.myydream.demo;
/**
 * 博客地址:www.myydream.com
 * 公众号:毛毛的梦想
 */
public class Monkey {
    private int age;
    public Monkey(int age) {
        this.age = age;
    }
    public void printAge() {
        System.out.println(this.age);
    }
}

引入依赖:

<dependency>
     <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
     <artifactId>jol-core</artifactId>
     <version>0.9</version>
</dependency>

编写测试程序:

package com.myydream.demo;
import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;
/**
 * 博客地址:www.myydream.com
 * 公众号:毛毛的梦想
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Monkey monkey = new Monkey(5);
        //只有真正使用过hashcode,对象头中才会添加hashcode,否则都是默认值0。这个读者自己验证即可
        System.out.println("monkey.hashCode()=" + monkey.hashCode());
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(monkey).toPrintable());
    }
}

运行结果:

monkey.hashCode()=2061475679
com.myydream.demo.Monkey object internals:
 OFFSET  SIZE   TYPE DESCRIPTION        VALUE
      0     4        (object header)    01 5f 9f df (00000001 01011111 10011111 11011111) (-543203583)
      4     4        (object header)    7a 00 00 00 (01111010 00000000 00000000 00000000) (122)
      8     4        (object header)    49 1a 17 00 (01001001 00011010 00010111 00000000) (1514057)
     12     4    int Monkey.age         5
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total

我们这是一个普通的对象,因此对象头中的Mark Word存储数据为:

unused:25 hash:31 -->| unused:1   age:4    biased_lock:1 lock:2 (normal object)

翻译一下:25(未使用,即预留位) + 31(hash code) + 1(未使用,即预留位) + 4(GC分代年龄) + 1(偏向锁位) + 2(锁标志位) = 64

前64个bit为:

OFFSET  SIZE   TYPE DESCRIPTION        VALUE
  0     4        (object header)    01 5f 9f df (00000001 01011111 10011111 11011111) (-543203583)
  4     4        (object header)    7a 00 00 00 (01111010 00000000 00000000 00000000) (122)

按照上面说的前25位为预留位,那么这64位应该是从后往前,即:

25位预留位:0 00000000 00000000 00000000
31位hashcode:01011111 10011111 11011111 01111010 (最后一位补0)
1位预留位:0
4位GC分代年龄:0000
1位偏向锁位:0
2位锁标志位:01

从输出能看到,monkey对象的hashcode为:2061475679,转化为二进制为:


1111010110111111001111101011111, 和 31位hashcode:01011111 10011111 11011111 01111010 根本不相等。

这里就需要用到文章开头说的大端存储还是小端存储了。

大端存储:数据的高字节存储在低地址中,数据的低字节存储在高地址中

怎么理解这句话呢。看看下面这个例子:

以java语言为例,int型数据占用4个字节。如int型x=5,二进制表现形式为:
00000000 00000000 00000000 00001111
以16进制表示为:0X0 0X0 0X0 0Xf
再来看上面那句话:数据的高字节存储在低地址中,数据的低字节存储在高地址中。
则大端存储int x = 5; 在内存中的分布为:
0Xf 0X0 0X0 0X0  (0X0相对于0Xf属于数据的高字节,高字节存储在低地址中)

小端存储:数据的高字节存储在高地址中,数据的低字节存储在低地址中

还是看上面的例子:

以java语言为例,int型数据占用4个字节。如int型x=5,二进制表现形式为:
00000000 00000000 00000000 00001111
以16进制表示为:0X0 0X0 0X0 0Xf
0X0相对于0Xf属于高字节。高字节存储在高地址中,则x在内存中的分布为:
0X0 0X0 0X0 0Xf

接下来我们首先假设jvm使用的是大端存储:

01011111 10011111 11011111 01111010 转成16进制为:0X5f 0X9f 0Xdf 0X7a

如果是大端存储,正确的顺序应该是:0X7a 0Xdf 0X9f 0X5f ,转换成十进制为:2061475679等于输出的数据。

再假设jvm使用的是小端存储,则正确的顺序为0X5f 0X9f 0Xdf 0X7a,转成十进制为:1604312954,不等于输出数据。

因此我们可以知道jvm使用的是大端存储。即:高字节存储在低地址,低字节存储在高地址。

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