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  • 网络字节序和主机字节序

    网络字节序与主机字节序

     

    不同的CPU有不同的字节序类型 这些字节序是指整数在内存中保存的顺序 这个叫做主机序

    最常见的有两种

    1. Little endian:将低序字节存储在起始地址

    2. Big endian:将高序字节存储在起始地址

     

    LE little-endian

    最符合人的思维的字节序

    地址低位存储值的低位

    地址高位存储值的高位

    怎么讲是最符合人的思维的字节序,是因为从人的第一观感来说

    低位值小,就应该放在内存地址小的地方,也即内存地址低位

    反之,高位值就应该放在内存地址大的地方,也即内存地址高位

     

    BE big-endian

    最直观的字节序

    地址低位存储值的高位

    地址高位存储值的低位

    为什么说直观,不要考虑对应关系

    只需要把内存地址从左到右按照由低到高的顺序写出

    把值按照通常的高位到低位的顺序写出

    两者对照,一个字节一个字节的填充进去

     

    例子:在内存中双字0x01020304(DWORD)的存储方式

     

    内存地址

    4000 4001 4002 4003

    LE 04 03 02 01

    BE 01 02 03 04

     

    例子:如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中,则结果为

          big-endian   little-endian

    0x0000   0x12       0xcd

    0x0001   0x23       0xab

    0x0002   0xab       0x34

    0x0003   0xcd       0x12

    x86系列CPU都是little-endian的字节序.

     

    网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式,它与具体的CPU类型、操作系统等无关,从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式。

     

    为了进行转换 bsd socket提供了转换的函数 有下面四个

    htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序

    htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序

    ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序

    ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序

     

    在使用little endian的系统中 这些函数会把字节序进行转换

    在使用big endian类型的系统中 这些函数会定义成空宏

     

    同样 在网络程序开发时 或是跨平台开发时 也应该注意保证只用一种字节序 不然两方的解释不一样就会产生bug.

     

    注:

    1、网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)

    2、不同的CPU上运行不同的操作系统,字节序也是不同的,参见下表。

    处理器     操作系统     字节排序

    Alpha     全部     Little endian

    HP-PA     NT     Little endian

    HP-PA     UNIX     Big endian

    Intelx86     全部     Little endian <-----x86系统是小端字节序系统

    Motorola680x()     全部     Big endian

    MIPS     NT     Little endian

    MIPS     UNIX     Big endian

    PowerPC     NT     Little endian

    PowerPC     非NT     Big endian   <-----PPC系统是大端字节序系统

    RS/6000     UNIX     Big endian

    SPARC     UNIX     Big endian

    IXP1200 ARM核心     全部     Little endian

    ________________________________________________________________

           #include <arpa/inet.h>

           uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

           uint16_t htons(uint16_t hostshort);

           uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

           uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

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