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
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          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

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
 

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