c++和python如何实现主机字节序和网络字节序的相互转换

　　在上一篇文章网络编程：主机字节序和网络字节序中，介绍了主机字节序和网络字节序的基本概念以及在实际的编程中，何时需要进行网络字节序和主机字节序的转换。本篇文章着重介绍使用c++和python语言，如何实现主机字节序和网络字节序的相互转换。首先回顾一下主机字节序和网络字节序的概念：

      主机字节序就是自己的主机内部，内存中数据的处理方式，要么是大端，要么是小端，取决于处理器类型和操作系统类型，和编程语言无关，如何判断主机的主机字节序是大端还是小端，请参见网络编程：主机字节序和网络字节序第4节中代码。

　　 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。在c++和python中，有4个函数可以实现主机字节序到网络字节序的相互转换，如下：

　 　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

　　注意：1) 在使用little endian的系统中 这些函数才会把字节序进行转换 ; 在使用big endian类型的系统中 上述4个函数会定义成空宏，即不会进行任何字节序的任何转换。

　　　　　2) 在小端系统中，只有像int、long等多字节类型的数据在网络传输中才需要进行字节序转换。

　　接下来，介绍一下在linux和windows平台下c++如何实现字节序转换以及python语言如何实现字节序转换。我用的机器是小端字节序。

　　1.linux + c++ 实现主机字节序和网络字节序的转换代码

#include <arpa/inet.h>    //1.包含arpa/inet.h
#include <stdio.h>
int main()
{
    int port=6000;
    int netPort=htonl(port);
    printf("netPort=%d
",netPort);
    printf("hostPort=%d
",ntohl(netPort));
    return 1;
}

output：
　　netPort=1880555520
　　hostPort=6000　

　　2.windows + c++ 实现主机字节序和网络字节序的转换代码

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <Winsock2.h>   //1.包含<Winsock2.h>，
 3 #pragma comment( lib, "ws2_32.lib")    //2.引入ws2_32.lib库
 4 void main()
 5 {
 6     int port=6000;
 7     int netPort=htonl(port);
 8     printf("netPort=%d
",netPort);
 9     printf("hostPort=%d
",ntohl(netPort));
10 }

output：
　　netPort=1880555520
　　hostPort=6000　

　　3.python 语言实现主机字节序和网络字节序的转换代码

　　　python语言现在有两种方法（我所知道的）实现主机字节序和网络字节序的转换，一种是通过htons、htonl、ntohl和ntohs等函数实现，另一种是通过struct模块的pack和unpack函数实现，关于struct模块的pack和unpack函数的使用方式，请参考我的一篇文章：python中struct.pack()函数和struct.unpack()函数

　　   3.1 htons、htonl、ntohl和ntohs等函数实现字节序转换

#!/usr/bin/python
#coding=utf-8 
import socket
port = 6000
netPort = socket.htonl(port)
hostPort = socket.ntohl(netPort)
print"netPort:", netPort
print"hostPort:", hostPort

output：
　　netPort: 1880555520
　　hostPort: 6000

　　   3.2 struct模块的pack和unpack函数实现字节序转换　　

#!/usr/bin/python
#coding=utf-8
from struct import *
port = 6000 
netPort = pack(">i",port)  #等价于htonl(port),只不过pack返回值是字符串类型
hostPort = unpack(">i",netPort)
print "netPort:",repr(netPort)
print "hostPort:",repr(hostPort[0])

output：
　　netPort: 'x00x00x17p'
　　hostPort: 6000

　　至此，关于网络编程中的主机字节序和网络字节序的相关知识点和内容已接近尾声，有时间的话会继续探讨一下如何使用c++模拟实现htonl等字节序转换函数。