为何memcpy后数据字节顺序反转？大小端与memcpy作用解析

我理解大小端（endianness）概念，也查阅过相关帖子，但仍无法解释当前现象：
我将数据存入unsigned char类型数组，原本认为memcpy是大小端无关的，数据的最左位应保持在最左，但打印时发现每个字（word）的内容都被反转了。

测试代码 #

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <array>

const unsigned int MAX_VALUE = 64ul;
typedef unsigned char DDS_Octet[MAX_VALUE];
int main()
{
    // 创建数组并填充可打印字符
    DDS_Octet octet;
    for(int i = 0; i < MAX_VALUE; ++i)
        octet[i] = (i + 33);

    // 打印memcpy前的字符
    for(int i = 0; i < MAX_VALUE; ++i)
    {
        if(i && !(i % 4)) std::cout << "\n";
        std::cout << octet[i] << "\t";
    }
    std::cout << "\n\n------------------------------\n";

    // 模拟实际使用的复制操作
    std::array<unsigned int, 16> arr;
    memcpy(
        arr.data(),
        octet,
        sizeof(octet));

    // 按从左到右（小端系统上的MSB到LSB）打印每个字的字符内容
    for(auto i : arr)
        std::cout 
        << (char)(i >> 24) << "\t" 
        << (char)((i >> 16) & 0xFF) << "\t" 
        << (char)((i >> 8) & 0xFF) << "\t"
        << (char)(i & 0xFF) << "\n";
}

输出结果 #

!   "   #   $   
%   &   '   (   
)   *   +   ,   
-   .   /   0   
1   2   3   4   
5   6   7   8   
9   :   ;   <   
=   >   ?   @   
A   B   C   D   
E   F   G   H   
I   J   K   L   
M   N   O   P   
Q   R   S   T   
U   V   W   X   
Y   Z   [   \   
]   ^   _   `   

------------------------------
$   #   "   !
(   '   &   %
,   +   *   )
0   /   .   -
4   3   2   1
8   7   6   5
<   ;   :   9
@   ?   >   =
D   C   B   A
H   G   F   E
L   K   J   I
P   O   N   M
T   S   R   Q
X   W   V   U
\   [   Z   Y
`   _   ^   ]

原因解析（更新） #

查看memcpy的源码后，终于理清了原因：整数的大小端存储是根本原因，结合memcpy的逐字节复制机制，共同导致了字节顺序反转。

此前忽略了memcpy是按字节顺序复制的——它会把源地址的字节从低到高依次复制到目标地址。而在小端系统中，unsigned int类型的整数会将最低有效字节（LSB）存储在内存的最低地址，最高有效字节（MSB）存储在最高地址。

比如原数组中前4个字节是!(0x21)、"(0x22)、#(0x23)、$(0x24)，memcpy会把它们依次复制到unsigned int的内存地址中：

• 0x21 存入整数的最低地址（对应LSB）
• 0x22 存入次低地址
• 0x23 存入次高地址
• 0x24 存入最高地址（对应MSB）

当我们通过右移操作打印时（i >>24取MSB，i&0xFF取LSB），就会得到$、#、"、!的反转结果。

memcpy源码 #

void *
memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
{
  char *d = dest;
  const char *s = src;
  while (len--)
    *d++ = *s++;
  return dest;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mreff555