ES6中ArrayBuffer与计算机字节序

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1、什么事字节序？

字节序指的是数值在内存中的表示方式。

const buffer = new ArrayBuffer(16);

const int32View = new Int32Array(buffer);

for (let i = 0; i < int32View.length; i++) {

  int32View[i] = i * 2;

}

上面代码生成一个 16 字节（16字节 * 8位 = 128位） 的 ArrayBuffer 对象，然后在它的基础上，建立了一个 32 位整数的视图。由于每个 32 位整数占据 4 个字节，所以一共可以写入 4 个整数，依次为 0，2，4，6。

如果在这段数据上接着建立一个 16 位整数的视图，则可以读出完全不一样的结果。

const int16View = new Int16Array(buffer);

for (let i = 0; i < int16View.length; i++) {

  console.log("Entry " + i + ": " + int16View[i]);

}

// Entry 0: 0

// Entry 1: 0

// Entry 2: 2

// Entry 3: 0

// Entry 4: 4

// Entry 5: 0

// Entry 6: 6

// Entry 7: 0

由于每个 16 位整数占据 2 个字节，所以整个 ArrayBuffer 对象现在分成 8 段。然后，由于 x86 体系的计算机都采用小端字节序（little endian） ，相对重要的字节排在后面的内存地址，相对不重要字节排在前面的内存地址，所以就得到了上面的结果。

比如，一个占据四个字节的 16 进制数 0x12345678 ，决定其大小的最重要的字节是“12”，最不重要的是“78”。小端字节序将最不重要的字节排在前面，储存顺序就是 78563412 ；大端字节序则完全相反，将最重要的字节排在前面，储存顺序就是 12345678 。目前， 所有个人电脑几乎都是小端字节序 ，所以 TypedArray 数组内部也采用小端字节序读写数据，或者更准确的说，按照本机操作系统设定的字节序读写数据。

这并不意味大端字节序不重要，事实上，很多 网络设备 和 特定的操作系统 采用的是 大端字节序 。这就带来一个严重的问题：如果一段数据是大端字节序，TypedArray 数组将无法正确解析，因为它只能处理小端字节序！为了解决这个问题，JavaScript 引入 DataView 对象，可以设定字节序，下文会详细介绍。

下面是另一个例子。

// 假定某段buffer包含如下字节 [0x02, 0x01, 0x03, 0x07]

const buffer = new ArrayBuffer(4);

const v1 = new Uint8Array(buffer);

v1[0] = 2;

v1[1] = 1;

v1[2] = 3;

v1[3] = 7;

const uInt16View = new Uint16Array(buffer);

// 计算机采用小端字节序

// 所以头两个字节等于258

if (uInt16View[0] === 258) {

  console.log('OK'); // "OK"

}

// 赋值运算

uInt16View[0] = 255;    // 字节变为[0xFF, 0x00, 0x03, 0x07]

uInt16View[0] = 0xff05; // 字节变为[0x05, 0xFF, 0x03, 0x07]

uInt16View[1] = 0x0210; // 字节变为[0x05, 0xFF, 0x10, 0x02]

2、如何判断大小段字节序？

下面的函数可以用来判断，当前视图是小端字节序，还是大端字节序。

const BIG_ENDIAN = Symbol('BIG_ENDIAN');

const LITTLE_ENDIAN = Symbol('LITTLE_ENDIAN');

function getPlatformEndianness() {

  let arr32 = Uint32Array.of(0x12345678);

  let arr8 = new Uint8Array(arr32.buffer);

  switch ((arr8[0]*0x1000000) + (arr8[1]*0x10000) + (arr8[2]*0x100) + (arr8[3])) {

    case 0x12345678:

      return BIG_ENDIAN;

    case 0x78563412:

      return LITTLE_ENDIAN;

    default:

      throw new Error('Unknown endianness');

  }

}

总之，与普通数组相比，TypedArray 数组的最大优点就是可以直接操作内存，不需要数据类型转换，所以速度快得多。