网络字节序、主机字节序、Big Endian、Little Endian

参考:

http://www.cnblogs.com/jacktu/archive/2008/11/24/1339789.html

http://stackoverflow.com/questions/13514614/why-is-network-byte-order-defined-to-be-big-endian


【什么是网络字节序、主机字节序、Big Endian、Little Endian】


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  0x34             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


也可以用下面的函数:

uint16_t htobe16(uint16_t host_16bits);
uint16_t htole16(uint16_t host_16bits);
uint16_t be16toh(uint16_t big_endian_16bits);
uint16_t le16toh(uint16_t little_endian_16bits);

uint32_t htobe32(uint32_t host_32bits);
uint32_t htole32(uint32_t host_32bits);
uint32_t be32toh(uint32_t big_endian_32bits);
uint32_t le32toh(uint32_t little_endian_32bits);

uint64_t htobe64(uint64_t host_64bits);
uint64_t htole64(uint64_t host_64bits);
uint64_t be64toh(uint64_t big_endian_64bits);
uint64_t le64toh(uint64_t little_endian_64bits);

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.


【为什么大家都要用网络字节序】


RFC-3232明文规定的,必须这样做,才不至于出现分歧。正像这里的summary中所说的

Which way is chosen does not make too much difference. It is more important to agree upon an order than which order is agreed upon.
大家要有一个一致的玩法才能玩的转,Big endian和Little endian都可以作为标准玩法,但目前通用的玩法就是网络字节序(big endian),您必须follow此玩法。

【yasi】

不管是大头还是小头方式,都是从低地址开始存放起。比如对于一个  uint16_t x = 1,小头存储是这样的(十六进制显示):

0x1431410      01

0x1431411      00

大头方式是这样的:

0x1431410      00

0x1431411      01


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