• 浅谈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

    • Little endian:将低序字节存储在起始地址
    • Big endian:将高序字节存储在起始地址

    1.LE(little-endian)小字节序

    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:

    低位值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

    2.BE(big-endian)大字节序

    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,因为它不要考虑对应关系

    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

    在使用小字节序的系统中 这些函数会把字节序进行转换

    在使用大字节序类型的系统中 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

    --------------------------------------------------------- End.

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