[置顶] Linux C编程--网络编程1--字节顺序和字节处理函数

字节顺序

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 

图示如下：

大端字节(Big-endian):
----------------->>>>>>>>内存地址增大方向
short变量地址
       0x1000                  0x1001
_____________________________
|                           |
|         0x31             |       0x32
|________________ | ________________
高位字节在低位字节的前面,也就是高位在内存地址低的一端.可以这样记住(大端->高位->在前->正常的逻辑顺序)
 
小端字节(little-endian):
----------------->>>>>>>>内存地址增大方向
short变量地址
       0x1000                  0x1001
_____________________________
|                           |
|         0x32             |       0x31
|________________ | ________________
低位字节在高位字节的前面,也就是低位在内存地址低的一端.可以这样记住(小端->低位->在前->与正常逻辑顺序相反)
 

下面给出一个程序检测系统采用的是什么字节顺序。

#include <sys/utsname.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
	union
	{
		short	inum;
		char c[sizeof(short)];
	} un;
	struct utsname	uts;
	un.inum=0x0102;
	if(uname(&uts)<0)
	{
		printf("Could not get host information .\n");
		return -1;
	}
	printf("%s -%s-%s:\n",uts.machine, uts.sysname, uts.release);
	if(sizeof(short)!=2)
	{
		printf("sizeof short =%d\n", sizeof(short));
		return 0;
	}
	if(un.c[0]==1 && un.c[1]==2)
		printf("big_endian.\n");
	else if(un.c[0]==2 && un.c[1]==1)
		printf("little_endian.\n");
	else
		printf("unknown .\n");
	return 0;
}

网络协议中的数据采用统一的网络字节顺序，因为只有采用统一的字节顺序，才能在不同的机器之间正确的发送和接收数据。Internet规定的网络字节顺序采用big-endian方式。

Linux采用了4个库函数来进行字节的转换：

Ø.unsigned long int htonl(unsignedlong int hostlong);

      主机字节顺序转换为网络字节顺序（对无符号长整型进行操作，4bytes）

Ø. unsigned short int htons(unsignedshort int hostshort);

      主机字节顺序转换为网络字节顺序（对无符号短整型进行操作，2bytes）

Ø .unsigned long int ntohl(unsignedlong int netlong);

      网络字节顺序转换为主机字节顺序

Ø .unsigned short int ntohs(unsignedshort int netshort);

      网络字节顺序转换为主机字节顺序

注：n代表net, h代表host, s代表short，l代表long

在编程中，需要使用网络字节顺序时，应该使用这几个函数来进行转换，绝对不要依赖于具体的机器表示的方式。

字节处理函数

套接字地址是多字节数据，不是以空字符结尾的，这和C语言中的字符串是不同的。Linux提供两组函数来处理多字节数据，一组函数以b(byte)开头，是和BSD系统兼容的函数；另一组函数以mem开头，是ANSIC提供的函数。

以b开头的函数如下：

bzero

原型：extern void bzero(void *s, int n);

用法：#include <string.h>

功能：将以地址s开头的的前n个字节为零。

说明：bzero无返回值。bzero只能在linux下调用

bcopy

原型：extern void bcopy(const void *src, void *dest, int n);

用法：#include <string.h>

功能：将字符串src的前n个字节复制到dest中

说 明：bcopy不检查字符串中的空字节NULL，函数没有返回值。目标和源的位置与memcpy和strcpy不 同。

 

bcmp

　　原 型：extern int bcmp(const void *s1, const void *s2, int n);

　　用 法：#include <string.h>

　　功 能：比较字符 串s1和s2的前n个字节是否相等

说明：如果s1=s2或n=0则返回零，否则返回非零值。bcmp不检查NULL。

以m开头的函数如下：

memset

           memset直接对字节操作

           功 能:将s所指向的 某一块内存中的每个字节的内容全部设置为ch指 定的ASCII值。即将指定的内存，以   字节为单位，置为ch所 代表的内存形式。块的大小由第三个参数指定,这个函 数通常为新申请的内存做初始化工作。

          用 法: void *memset(void *s, char ch, unsigned n);

          原 理：以 字节为单位复制内存的二进制形式，到指定的内存区域。

（注：第二个数字也可以是int型， 然后截取该int变 量的最低字节。作为复制的二进制模板。所以第二个字节最常见的是0全 部置零 或 -1全部 置1。）

        用 途：memset最 常见的用途是对struct做初始化工作

memset(结 构体的地址，0，sizeof（结构体）)；

memcpy

           memcpy用来做内存拷贝，你可以拿它拷贝任何数据类型的对象，可以指定拷贝的数据长度。

           原型：extern void *memcpy(void *dest, void *src, unsigned int count);

           功能：由src所指内存区域复制count个字节到dest所指内存区域。

           说明：src和dest所指内存区域不能重叠，函数返回指向dest的指针

memcmp

             原型：extern int memcmp(void *buf1, void *buf2, unsigned int count);

             用法：#include <string.h>

             功能：比较内存区域buf1和buf2的前count个字节。

             说明：当buf1<buf2时，返回值<0

　　                 当buf1=buf2时，返回值=0

　　                 当buf1>buf2时，返回值>0