网络字节序和主机字节序

网络字节序和主机字节序

• 大端和小端概念

大端：低位地址存放高位数据，高位地址存放低位数据

小端：低位地址存放低位数据，高位地址存放高位数据

大端和小端只是对数据类型长度是两个及以上的，如int、short，对于单字节没限制。

• 网络字节序
  大端模式

• 主机字节序（机器不同，字节序也不同，需判断）

判断主机字节序的代码：

#include 
#include 

union {
    short s;
    char c[sizeof(short)];
}un2;

union {
    int s;
    char c[sizeof(int)];
}un4;

int main()
{
    printf("[%d][%d][%d]\n", sizeof(short), sizeof(int), sizeof(long int));

    un2.s = 0x0102;
    printf("&un2.c[0]=%x,&un2.c[1]=%x\n", &un2.c[0], &un2.c[1]);
    printf("%d,%d,%d\n", un2.c[0], un2.c[1], un2.s);
    if(un2.c[0] == 0x02){
        printf("主机字节序为小端序\n");
    }
    else{
        printf("主机字节序为大端序\n");
    }

    un4.s = 0x01020304;
    printf("%x,%x,%x,%x\n", &un4.c[0], &un4.c[1], &un4.c[2], &un4.c[3]);
    printf("%d,%d,%d,%d,%d\n", un4.c[0], un4.c[1], un4.c[2], un4.c[3], un4.s);

    return 0;
}

C++语言中有以下大端字节序和小端字节序互相转换的库：

• https://github.com/boostorg/endian

• https://github.com/tatewake/endian-template

• https://github.com/mandreyel/endian

• https://github.com/steinwurf/endian

• https://github.com/mikepb/endian.h

• https://github.com/r-lyeh-archived/giant

笔者喜欢用上述库中的最后一个库，轻便小巧，满足开发的常用要求。

---

giant使用案例：

#include 
#include 
#include 
#ifdef WIN32
#else
#include 
#include 
#endif
#include "giant.hpp"

// g++ -std=c++17

/**
 * @brief 32位无符号整型：主机字节序(小端)转网络字节序(大端)
 *
 * @param number
 * @return unsigned int
 */
unsigned int u32lswb(unsigned int number)
{
    unsigned char middle[4];
    memcpy(&middle, &number, sizeof(number));

    unsigned int swappedNum = middle[0] * 256 * 256 * 256 +
                              middle[1] * 256 * 256 +
                              middle[2] * 256 +
                              middle[3];
    return swappedNum;
}

int main()
{
    printf("be32toh(100) = %d\n", be32toh(100));
    printf("bswap_32(100) = %d\n", bswap_32(100));
    printf("u32lswb(100) = %d\n", u32lswb(100));
    printf("giant::swap(100) = %d\n", giant::swap(100));

    return 0;
}

• Makefiel

CC = g++

TARGET := app

DIR_OBJ = ./obj
DIR_BIN = ./bin

VERSION_STRING := "V1.0.0"
DATE_STRING := `date "+20%y.%m.%d %k:%M"`

CFLAGS = -pipe -g -std=c++17 -Wall -w 

LD_RUN_PATH=-Wl,-rpath,'./lib'

SRC += main.cpp \
	   giant.cpp 

OBJS  += main.o \
		 giant.o

INCLUDE_PATH += -I./ -I./include
LIBS+= -L./lib  -lpthread

OBJECTS_DIR = $(DIR_OBJ)

all:$(TARGET)
$(OBJS) : $(SRC)
	$(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDE_PATH) -c $(SRC)
$(TARGET): $(OBJS)
	rm -f $@
	$(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LIBS)
	# -mv *.o $(DIR_OBJ)
	@echo 编译文件完成


.PHONY : clean
clean:
	@echo 删除编译结果文件
	rm -f $(OBJS)
	rm -f $(OBJECTS_DIR) $(TARGET)

上述代码中#include 、 #include 是Linux系统的头文件，所在路径分别为/usr/include/endian.h 和 /usr/include/byteswap.h。