在 Go语言中，字节序（Endianness）是处理多字节数据类型（如int32、uint64等）在内存存储或网络传输时字节排列顺序的核心概念。Go通过标准库encoding/binary提供对大小端序的完整支持。

其实，我第一次知道字节序还是在五年前，当时是需要和一位C/C++大佬做TCP数据对接，在大佬的指导下，才对字节序有了一定的了解，除此之外就很少接触要使用字节序的场景。

字节序的基本概念

大端序（Big-Endian）：高位字节存储在低地址（或先传输）。

示例：0x12345678存储为 []byte{0x12, 0x34, 0x56, 0x78}。

小端序（Little-Endian）：低位字节存储在低地址（或先传输）。

示例：0x12345678存储为 []byte{0x78, 0x56, 0x34, 0x12}。

典型场景：

  • 网络传输（TCP/IP协议）默认使用大端序（网络字节序）；
  • 现代CPU（如x86/x64）通常采用小端序；

Go 的encoding/binary包

该包定义了全局变量binary.BigEndian和binary.LittleEndian，均实现ByteOrder接口，支持以下核心操作：

方法 功能 示例
PutUint16/32/64() 数值→字节序列（指定字节序） binary.BigEndian.PutUint32(buf, num)
Uint16/32/64() 字节序列→数值（指定字节序） num := binary.LittleEndian.Uint32(buf)
Read()/ Write() 流式读写（如文件、网络连接） binary.Read(reader, binary.BigEndian, &data)

示例代码：数值与字节序列互转

package main
import (
    "encoding/binary"
    "fmt"
    "bytes"
)

func main() {
    // 数值 → 字节序列（大端序）
    num := uint32(0x12345678)
    buf := make([]byte, 4)
    binary.BigEndian.PutUint32(buf, num)
    fmt.Printf("BigEndian: %x\n", buf) // 输出: 12 34 56 78

    // 字节序列 → 数值（小端序）
    data := []byte{0x78, 0x56, 0x34, 0x12}
    decoded := binary.LittleEndian.Uint32(data)
    fmt.Printf("Decoded: 0x%x\n", decoded) // 输出: 0x12345678
}

实际应用场景

虽然在很多项目中并没有必要用字节序，但是它仍然有很多比较实用场景。

网络传输

网络协议要求使用大端序（网络字节序）：

// 发送数据
var num uint32 = 500
buf := new(bytes.Buffer)
binary.Write(buf, binary.BigEndian, num) // 转为大端序
conn.Write(buf.Bytes())                 // 发送字节流[3](@ref)
文件读写

解析二进制文件时需显式指定字节序：

file, _ := os.Open("data.bin")
defer file.Close()
var data uint32
binary.Read(file, binary.BigEndian, &data) // 按大端序读取[3](@ref)
跨平台数据兼容

不同硬件平台字节序可能不同，需统一处理：

// 接收网络数据后解析
received := []byte{0x00, 0x00, 0x01, 0xFF}
value := binary.BigEndian.Uint32(received) // 强制按大端序解析[1](@ref)

系统字节序检测

Go未直接提供API，但可通过unsafe包检测：

import "unsafe"

func IsLittleEndian() bool {
    var i int16 = 0x0001
    firstByte := *(*byte)(unsafe.Pointer(&i))
    return firstByte == 0x01 // 首字节为1 → 小端序[4](@ref)
}

注意：unsafe操作需谨慎，仅在底层开发中使用。

注意事项

  1. 数据类型匹配：转换时需确保字节序列长度与目标类型一致（如uint32需4字节），否则引发panic。
  2. 有符号整数处理：需通过类型转换（如int32(num)）处理带符号整数。
  3. 流式读取：从io.Reader读取时，需用io.ReadFull确保读取完整字节数。
  4. 复杂结构体：非基础类型（如字符串、结构体）需手动序列化或使用encoding/gob/encoding/json等包。

最后

字节序是底层数据处理的基石，尤其在网络、跨平台、文件解析等场景。Go 的encoding/binary包通过BigEndian/LittleEndian提供简洁的字节序转换接口，实际开发中需明确数据来源的字节序（如网络数据强制用大端序），避免兼容性问题，对性能敏感场景，优先使用PutUintXX()和UintXX()避免binary.Read/Write的反射开销。

通过合理利用 Go 的字节序工具，可高效实现二进制数据的安全转换与传输。