背景知识:
大端:低字节放在高位,高字节放在低位
小端:低字节放在低位,低字节放在高位
网络序为大端模式
如果发送端与接收端的CPU大小端类型一致时,不需要进行数据字节序的转换;
如果不一致,则至少小端CPU上的程序需要进行字节序(大小端)的转换(因为网络序是大端模式,故大端CPU与网络序之间可以不考虑转换)
前提:
服务器程序运行在小端CPU(x86-PC)上,负责接收数据
客户端程序运行在大端CPU(MPIS)上,负责发送数据
服务器接收程序:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define portnumber 3333 //端口号,服务器与客户端须一致
typedef struct {
char aa;
int bb;
char cc;
short dd;
char ee[10];
} tcptest;
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd,new_fd;
struct sockaddr_in server_addr;
struct sockaddr_in client_addr;
int sin_size;
int nbytes;
/* 用于进行字符串测试 */
char buffer[1024];
/* 用于进行单个整形数据的测试 */
int sunh;
/* 用于进行结构体测试 */
tcptest *tcptt;
tcptt = (tcptest *)malloc(sizeof(tcptest));
/* 服务器端开始建立sockfd描述符 */
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) // AF_INET:IPV4;SOCK_STREAM:TCP(tcp协议的流式套接字)
{
fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); // (将本机器上的long数据转化为网络上的long数据)和任何主机通信
//INADDR_ANY 表示可以接收任意IP地址的数据,即绑定到所有的IP
//此处因为为INADDR_ANY,故可以不进行字节序转换
/* 设置允许连接的最大客户端数 */
if(listen(sockfd,5)==-1)
{
fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
while(1)
{
/* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */
new_fd=accept(sockfd,NULL,NULL);
if((new_fd<0)&&(errno==EINTR))
continue;
else if(new_fd<0)
{
printf("Accept Error:%s\n\a",strerror(errno));
continue;
}
/* 接收数据 */
#if 0
/* 用于进行字符串测试 */
if((nbytes=read(new_fd,buffer,1024))==-1)
{
fprintf(stderr,"Read Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
buffer[nbytes]='\0';
printf("Server received %s\n",buffer);
//结果证明,字符串数据在大小端不同的CPU之间传输时,可以不用转换,因为字符串是按字节排序的32位处理器的话,以4字节为单位进行大小端转换的)
//测试结果:与用户输入的字符串一致或big-little endian test
/* 用于进行单个整形数据的测试 */
if((nbytes=read(new_fd,&sunh,sizeof(int)))==-1)
{
fprintf(stderr,"Read Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
printf("Server received %x\n",ntohl(sunh)); //接收正常:0x12345678 //ntohl实现网络序到主机序转换
printf("Server received %x\n",sunh); //接收不正常:0x78563412
//结果证明,int型的数据在大小端不一致的CPU间传输时,必须进行数据字节序的转换,否则会出现错误
//因为客户端发送程序运行在大端CPU上,与网络序一致,故可以不用进行转换;
//而服务器接收程序运行在小端CPU上,与网络序相反,要想实现正常通讯,必须使用ntohl函数进行大小端的转换
#endif
/* 用于进行结构体测试 */
if((nbytes=read(new_fd,tcptt,sizeof(tcptest)))==-1)
{
fprintf(stderr,"Read Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
printf("Server received %x\n",tcptt->aa);
printf("Server received %x\n",tcptt->bb);
printf("Server received %x\n",tcptt->cc);
printf("Server received %x\n",tcptt->dd);
printf("Server received %s\n",tcptt->ee);
/*
打印结果为:
Server received 7
Server received 77563412
Server received 1b
Server received 1757
Server received sunhao27
说明结构体在大小端不同的CPU之间传输时, 如果按照结构体成员的名字进行数据的读取,
与单个的int型或者字符串传输结果一致(如tcptt->bb和tcptt->ee)(只不过是将多个不同类型放到同一个结构体中罢了),
如果要实现tcptt->bb的正常读取,需要使用printf("Server received %x\n",ntohl(tcptt->bb));语句。
*/
/* 这个通讯已经结束 */
close(new_fd);
/* 循环下一个 */
}
/* 结束通讯 */
close(sockfd);
exit(0);
}
客户端发送程序:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define portnumber 3333 //端口号,服务器与客户端须一致
typedef struct {
char aa;
int bb;
char cc;
short dd;
char ee[10];
} tcptest;
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd;
struct sockaddr_in server_addr;
struct hostent *host;
/* 用于进行字符串测试 */
char buffer[1024];
/* 用于进行单个整形数据的测试 */
int sunh=0x12345678;
int SH;
/* 用于进行结构体测试 */
tcptest *tcptt;
tcptt = (tcptest *)malloc(sizeof(tcptest));
tcptt->aa=7;
tcptt->bb=0x12345677;
tcptt->cc=27;
tcptt->dd=0x5717;
strcpy(tcptt->ee, "sunhao27");
/*可使用hostname查询host 名字 */
if(argc!=2)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s hostname \a\n",argv[0]);
exit(1);
}
if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Gethostname error\n");
exit(1);
}
/* 客户程序开始建立 sockfd描述符 */
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) // AF_INET:Internet;SOCK_STREAM:TCP
{
fprintf(stderr,"Socket Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 客户程序填充服务端的资料 */
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); // 初始化,置0
server_addr.sin_family=AF_INET; // IPV4
server_addr.sin_port=htons(portnumber); // (将本机器上的short数据转化为网络上的short数据)端口号
//因为客户端程序运行在大端机器上,所以此处不使用htons函数转换也不会出错
server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr); // IP地址
/* 客户程序发起连接请求 */
if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
fprintf(stderr,"Connect Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 连接成功了,发送数据 */
#if 0
/* 用于进行字符串测试 */
printf("Please input char:\n"); //终端输入字符串,服务器接收的结果与用户输入的结果一致,说明字符串传输可以简单的理解为不受大小端的影响
fgets(buffer,1024,stdin);
//strcpy(buffer, "big-little endian test");
write(sockfd,buffer,strlen(buffer));
/* 用于进行单个整形数据的测试 */
SH = sunh; //因为客户端为大端CPU,所以可以不进行网络序的转换(转换与不转换的效果其实是一样的),
//如果客户端为小端CPU则需要SH = htonl(sunh); 进行字节序的转换
write(sockfd,&SH,sizeof(int));
#endif
/* 用于进行结构体测试 */
//与单个整形数据的测试一样,如果客户端运行在小端CPU上时,结果体中所有的int或short类型的变量都需要进行网络序的转换之后再进行发送
write(sockfd,tcptt,sizeof(tcptest));
/* 结束通讯 */
close(sockfd);
exit(0);
}
补充:
其实arm、mips等处理器一般既可以运行在大端模式也可以运行在小端模式(一般开发板上会有拨码开关),注意的是,将mips选择为大端或小端模式时,对应的编译器需要要加上与大端或小端对应的编译选项(详见man *-gcc等),否则程序不能执行。