大端模式小端模式以及网络字节序

主机字节序有两种：大端模式和小端模式

大端模式：高字节存放在低地址，低字节存放在高地址；

小端模式：低字节存放在低地址，高字节存放在高地址；

不同的CPU有不同的主机字节序类型。

Ø  典型的使用小端存储的CPU有：Intel x86和ARM 

Ø  典型的使用大端存储CPU有：Power PC、MIPS UNIX和HP-PAUNIX。

 

网络字节序类似于大端模式，注意是类似，为什么？

因为UDP/TCP/IP协议规定:把接收到的第一个字节当作高位字节看待，类似于大端模式低地址存放高字节的存储方式，实际上也确实像，因为无论是收还是发，都是从低字节开始的，那么收到的第一个字节理应放到低地址。

 

在进行网络通信时是否需要进行字节序转换？

相同字节序的平台在进行网络通信时可以不进行字节序转换，但是跨平台进行网络数据通信时必须进行字节序转换。

原因如下：网络协议规定接收到得第一个字节是高字节，存放到低地址，所以发送时会首先去低地址取数据的高字节。小端模式的多字节数据在存放时，低地址存放的是低字节，而被发送方网络协议函数发送时会首先去低地址取数据（想要取高字节，真正取得是低字节），接收方网络协议函数接收时会将接收到的第一个字节存放到低地址（想要接收高字节，真正接收的是低字节），所以最后双方都正确的收发了数据。而相同平台进行通信时，如果双方都进行转换最后虽然能够正确收发数据，但是所做的转换是没有意义的，造成资源的浪费。而不同平台进行通信时必须进行转换，不转换会造成错误的收发数据，字节序转换函数会根据当前平台的存储模式做出相应正确的转换，如果当前平台是大端，则直接返回不进行转换，如果当前平台是小端，会将接收到得网络字节序进行转换。 

举个例子：

X86和powerPC通过TCP/IP协议通信。

X86定义int a = 0x12345678。在调用write函数发送的时候先从低地址开始发（即&a），发送4个字节，即78->56->34->12的顺序。在PPC端接收的时候，很明显会先收到78，顺序是78->56->34->12，收到的78会被放到低地址中，依次类推，12会被放到最高地址里。但是因为PPC是大端模式，PPC会认为12是低字节，78是高字节，所以PPC解析出来的这个数是0x78563412。可以看出来，其实网络通信并没有改变这个数的存储方式，它只是遵循简单的先进先出规则，谁先进去谁就先出来。具体到TCP协议内部他认为先读进来的是高字节等等，其实都是无关紧要的，对应用层开发来说是透明的，根本不用关心它内部怎么认为。应用层开发者只需要明确一点：0x12345678这个数之所以在x86中是0x12345678，而在PPC中是0x78563412仅仅是因为x86和PPC对这个数的解读方式不一样（大小端模式不一样）导致的。