linux大端，小端，网络字节序转换之可移植性代码

我们有时候经常被大端，小端，网络字节序搞得很迷糊，本文理清一些概念，并给出可移植的代码。

我们的主机字节序，即我们的机器存放内存里的顺序，有两种，一种是大端，另一种是小端，大部分的系统都是小端。

在小端存储格式中，低地址中存放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的高字节，比如一个unsigned short的变量的值为十六进制"0x0a 0x0b"对应的十进制2571，这个变量跨了1个字节，占了两个字节，内存的地址都是从低位到高位的，那么0x0b是字数据的低字节，应该存储在低地址，0x0a应该存储在高地址，所以这个变量对应的内存字节buff应该是"0x0b 0x0a"。大端正好相反，低地址中存放的是字数据的高字节。

既然不同的机器可能字节序不同，那么网络中发送的数据会不会乱序呢？这里就引出了网络字节序，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大端排序方式。

我们可以想到，如果一个unsinged short的变量值代表一个东东的长度，是十六进制"0x0a 0x0b"对应的十进制2571,那么它传送到网络上采用大端模式，对应的字节buff也是"0x0a 0x0b",和我们的主观顺序一致。而接收端如果是大端，则直接将该buff将转为unsigned short型就可以了，如果是小端，强转后肯定乱了序。下面贴上可移植代码。

#include <byteswap.h>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    char net_byte_order[2];
    //假设net_byte_order是网络传过来的字节序，对应的十进制是2571(0x0A 0x0B)
    net_byte_order[0]=0x0A;
    net_byte_order[1]=0x0B;

    //强转成unsgined short的值
    unsigned short output = *((unsigned short*)net_byte_order);
    #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
        printf("该系统是小端系统,强转后的十六进制是%02x,十进制是%d,需要交换\n",output,output);
        output = __bswap_16(output);
    #endif
    printf("最后值为%02x,十进制是%d\n", output,output);
    return 0;
}

代码中用了判断BYTE_ORDER==LITTLE_ENDIAN，问系统主机字节是否是小端。调用了__bswap_16的宏，该宏在byteswap.h里有定义，当然如果是int型，还有__bswap_32的宏。我们可以观察输出如下：

下面举另一个例子帮助理解大端和小端，假如你想让一个值为2571(0x0a 0x0b)，怎样用字符的赋值？上代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    unsigned short output;
    #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
        ((unsigned char*)&output)[0] = 0x0b;
        ((unsigned char*)&output)[1] = 0x0a;
    #else
        ((unsigned char*)&output)[0] = 0x0a;
        ((unsigned char*)&output)[1] = 0x0b;
    #endif
    printf("最后值为%x,十进制是%d\n", output,output);
    return 0;
}

这里我们可以看到，如果是小端的话，0x0b是数据的低有效位，应该放入output内存的低地址((unsigned char*)&output)[0]中。如果是大端，则把0x0b放入高地址。最后输出结果都一样，如下：