Linux 网络编程——网络字节序、地址转换
网络字节序
故事的起源
“endian”这个词出自《格列佛游记》。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，由此曾发生过六次叛乱，其中一个皇帝送了命，另一个丢了王位。我们一般将“endian”翻译成“字节序”，将 Big-Endian 和 Little-Endian 称作“大端格式”和“小端格式”。
字节序
字节序是指多字节数据的存储顺序，在设计计算机系统的时候，有两种处理内存中数据的方法：大端格式、小端格式。
小端格式(Little-Endian)：将低位字节数据存储在低地址。
大端格式(Big-Endian)：将高位字节数据存储在低地址。
举个简单的例子，对于整形 0x12345678，它在大端格式和小端格式的系统中，分别如下图所示的方式存放：
下面例子为确定主机的字节序：
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
unsigned int a = 0x12345678;
unsigned char *p = (unsigned char *)&a; //只取一个字节
if(0x12 == *p){
printf("Big-Endian\n");
}else if(0x78 == *p){
printf("Little-Endian\n");
}
return 0;
} 网络上的数据流是字节流，对于一个多字节数值，在进行网络传输的时候，先传递哪个字节？也就是说，当接收端收到第一个字节的时候，它是将这个字节作为高位还是低位来处理呢？
网络字节序定义：收到的第一个字节被当作高位看待，这就要求发送端发送的第一个字节应当是高位。而在发送端发送数据时，发送的第一个字节是该数字在内存中起始地址对应的字节。可见多字节数值在发送前，在内存中数值应该以大端法存放。
所以，网络协议指定了通讯字节序：大端。只有在多字节数据处理时才需要考虑字节序，运行在同一台计算机上的进程相互通信时，一般不用考虑字节序，异构计算机之间通讯，需要转换自己的字节序为网络字节序。
字节序转换函数介绍
以下接口所需头文件：#include
uint32_t htonl(uint32_t hostint32);
功能：
将 32 位主机字节序数据转换成网络字节序数据
参数：
hostint32：需要转换的 32 位主机字节序数据，uint32_t 为 32 为无符号整型
返回值：
成功：返回网络字节序的值
uint16_t htons(uint16_t hostint16);
功能：
将 16 位主机字节序数据转换成网络字节序数据
参数：
hostint16：需要转换的 16 位主机字节序数据，uint16_t，unsigned short int
返回值：
成功：返回网络字节序的值
测试示例：
#include
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
int a = 0x01020304;
short int b = 0x0102;
printf("htonl(0x%08x) = 0x%08x\n", a, htonl(a));
printf("htons(0x%04x) = 0x%04x\n", b, htons(b));
return 0;
} 运行结果如下：
uint32_t ntohl(uint32_t netint32);
功能：
将 32 位网络字节序数据转换成主机字节序数据
参数：
netint32：待转换的 32 位网络字节序数据，uint32_t，unsigned int
返回值：
成功：返回主机字节序的值
uint16_t ntohs(uint16_t netint16);
功能：
将 16 位网络字节序数据转换成主机字节序数据
参数：
netint16：待转换的 16 位网络字节序数据，uint16_t，unsigned short int
返回值：
成功：返回主机字节序的值
地址转换函数
int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);
功能：
将点分十进制数串转换成 32 位无符号整数
参数：
family：协议族( AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET 等 )，常用 AF_INET
strptr：点分十进制数串
addrptr：32 位无符号整数的地址
返回值：
成功返回 1 、 失败返回其它
测试示例：
#include
#include
int main()
{
char ip_str[]="172.20.223.75";
unsigned int ip_uint = 0;
unsigned char *ip_p = NULL;
inet_pton(AF_INET,ip_str,&ip_uint);
printf("in_uint = %d\n",ip_uint);
ip_p = (char *)&ip_uint;
printf("in_uint = %d,%d,%d,%d\n",*ip_p,*(ip_p+1),*(ip_p+2),*(ip_p+3));
return 0;
} 运行结果如下：
const char *inet_ntop( int family, const void *addrptr, char *strptr, size_t len );
功能：
将 32 位无符号整数转换成点分十进制数串
参数：
family：协议族( AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET 等 )，常用 AF_INET
addrptr：32 位无符号整数
strptr：点分十进制数串
len：strptr 缓存区长度
len 的宏定义#define INET_ADDRSTRLEN 16 // for ipv4#define INET6_ADDRSTRLEN 46 // for ipv6
返回值：
成功：则返回字符串的首地址
失败：返回 NULL
测试示例：
#include
#include
int main()
{
unsigned char ip[] = {172,20,223,75};
char ip_str[16] = "NULL";
inet_ntop(AF_INET,(unsigned int *)ip,ip_str,16);
printf("ip_str = %s\n",ip_str);
return 0;
} 运行结果如下：
测试示例代码下载请点此处。
