1 static union { char c[4]; unsigned long l; } endian_test = { { 'l', '?', '?', 'b' } }; 2 #define ENDIANNESS ((char)endian_test.l) 3 4 if ('l' == ENDIANNESS )/* 小端情况 */ 5 { 6 do something; 7 } 8 else 9 { 10 do something; 11 }
不同机器内部对变量的字节存储顺序不同,的采用大端模式(big-endian),有的采用小端模式(little-endian)。
大端模式是指高字节数据存放在低地址处,低字节数据放在高地址处。
小端模式是指低字节数据存放在低地址处,高字节数据放在高地址处。
在网络上传输数据时,由于数据传输的两端可能对应不同的硬件平台,采用的存储字节顺序也可能不一致,因此 TCP/IP 协议规定了在网络上必须采用网络字节顺序(也就是大端模式) 。
通过对大小端的存储原理分析可发现,对于 char 型数据,由于其只占一个字节,所以不存在这个问题,这也是一般情况下把数据缓冲区定义成 char 类型 的原因之一。对于 IP 地址、端口号等非 char 型数据,必须在数据发送到网络上之前将其转换成大端模式,在接收到数据之后再将其转换成符合接收端主机的存储模式。
Linux 系统为大小端模式的转换提供了 4 个函数,输入 man byteorder 命令可得函数原型:
#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);
#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);
htonl 表示 host to network long ,用于将主机 unsigned int 型数据转换成网络字节顺序;
htons 表示 host to network short ,用于将主机 unsigned short 型数据转换成网络字节顺序;
ntohl、ntohs 的功能分别与 htonl、htons 相反。
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大小端问题
最近工作中,有两次遇到大小端问题,所以花时间写这篇日志,总结一下。
1. 实际需求
(1) 前段时间写了一个修复损坏的gzip文件的tool,在Linux Server上编译运行没有问题。但是在Solaris Server上运编译运行,结果总是和预期的不一致,跟踪发现是由大小端问题导致的;
(2) 最近在写一个跨平台的编译脚本,编译参数里有目标可执行程序运行平台大小端这个参数;
2. 大小端解析
端模式出自Jonathan Swift书写的《格列佛游记》一书,这本书根据将鸡蛋敲开的方法不同将所有的人分为两类,从圆头开始将鸡蛋敲开的人被归为Big Endian,从尖头开始将鸡蛋敲开的人被归为Littile Endian。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头(Big-Endian)敲开还是从小头(Little-Endian)敲开。
在计算机业Big Endian和Little Endian也几乎引起一场战争。在计算机业界,Endian表示数据在存储器中的存放顺序。
大端:高位存在低地址,低位存在高地址;
小端:高位存在高地址,低位存在低地址;(intel的x86,ARM普遍都是属于小端)
举个例子,从内存地址0x0000开始有以下数据
0x0000 0x12
0x0001 0x34
0x0002 0xab
0x0003 0xcd
如果我们去读取一个地址为0x0000的四个字节变量:
若字节序为big-endian,则读出结果为0x1234abcd;
若字节序位little-endian,则读出结果为0xcdab3412.
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
Intelx86系列以及ARM系列CPU都是little-endian的字节序.
3. 大小端问题的解决
(1) 下面贴一个很简单的判断大小端的函数
[cpp] view plain copy
print?
int checkCPUendian()//返回1,为小端;反之,为大端;
{
union
{
unsigned int a;
unsigned char b;
}c;
c.a = 1;
return 1 == c.b;
}
(2) 大端模式处理器的字节序到网络字节序不需要转换,此时ntohs(n)=n,ntohl =n;而小端模式处理器的字节序到网络字节必须要进行转换(同理,有时候需要将大端字节顺序转换成小端字节顺序,也用这个函数,因为这个函数本来就是用来颠倒字节顺序的),转换如下: