Что такое порядок байтов (endianness) и как с ним работать в Go?

Порядок байтов (Endianness) — это способ, которым многобайтовые типы данных (например, int32, float64) располагаются в памяти компьютера. Существует два основных порядка:

1. Little-endian (от младшего к старшему): Младший (наименее значащий) байт хранится по младшему адресу памяти. Этот порядок используется в большинстве современных процессоров, включая x86 и x86-64 (Intel, AMD).

   • Число 0x12345678 в памяти будет лежать как 78 56 34 12.

2. Big-endian (от старшего к младшему): Старший (наиболее значащий) байт хранится по младшему адресу памяти. Этот порядок часто называют "сетевым порядком байтов" (network byte order), так как он является стандартом для сетевых протоколов (TCP/IP). Он также используется в некоторых процессорных архитектурах (например, PowerPC, SPARC).

   • Число 0x12345678 в памяти будет лежать как 12 34 56 78.

Как работать с порядком байтов в Go?

В стандартной библиотеке Go есть пакет encoding/binary, который предоставляет все необходимые инструменты.

• binary.LittleEndian: Объект для работы с little-endian.
• binary.BigEndian: Объект для работы с big-endian.

Они позволяют конвертировать числа в срезы байт (PutUint32, PutUint64) и обратно (Uint32, Uint64).

Пример:

package main

import (
    "encoding/binary"
    "fmt"
)

func main() {
    var num uint32 = 0x12345678
    buf := make([]byte, 4)

    // Запись в little-endian
    binary.LittleEndian.PutUint32(buf, num)
    fmt.Printf("Little-endian: % xn", buf) // Вывод: 78 56 34 12

    // Запись в big-endian
    binary.BigEndian.PutUint32(buf, num)
    fmt.Printf("Big-endian:    % xn", buf) // Вывод: 12 34 56 78
}

Когда это важно для Go-разработчика?

• Сетевое программирование: При работе с сетевыми протоколами напрямую необходимо преобразовывать данные в/из сетевого порядка (big-endian).
• Работа с бинарными файлами: При чтении или записи файлов, формат которых определяет конкретный порядок байтов (например, изображения, исполняемые файлы).
• Взаимодействие с низкоуровневыми системами: При работе с железом, драйверами или кодом на других языках (например, C/C++), где порядок байтов имеет значение.