主机字节序和网络字节序
#网络编程 2024-08-10

主机字节序

主机字节序是指在特定计算机系统中数据的存储顺序。常见的字节序有两种：

  • 大端字节序（Big-endian）： 数据的高字节存储在低地址端。例如，数值 0x12345678 将按顺序存储为 0x12 0x34 0x56 0x78
  • 小端字节序（Little-endian）： 数据的低字节存储在低地址端。例如，数值 0x12345678 将按顺序存储为 0x78 0x56 0x34 0x12
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int main(int argc, char* argv[]) {

    int num = 0x61626364;   // abcd

    // 大端 ： 0x61626364 --》 abcd
    
    // 小端 ： 0x64636261 --》 dcba

    char* str = (char*)#  // 将num的地址转为char*类型，逐字节检查;如果是 a，大端；如果是 d，小端

    if (*str == 'd') {  // 检查最低字节
        printf("小端\n");
    }
    else if (*str == 'a') {
        printf("大端\n");
    }

    return 0;
}

核心还是取到一个可识别的字节对应的内容，一般取 int 类型数据的地址，转换为 char* 代表第一个字节（从左往右看）。因此，也可以有如下代码，原理相同：

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#include <iostream>

int main() {
    unsigned int num = 1; // 定义一个整数
    char *byte = reinterpret_cast<char*>(&num); // 将整数的地址转换为字符指针

    if (byte[0] == 1) {
        std::cout << "小端字节序" << std::endl; // 如果最低位字节在最前面，说明是小端
    } else {
        std::cout << "大端字节序" << std::endl; // 如果最高位字节在最前面，说明是大端
    }

    return 0;
}

网络字节序

网络字节序是一种标准化的数据表示方式，用于在不同计算机系统之间传输数据。为了确保数据在网络传输中保持一致，网络协议（如 TCP/IP）规定采用大端字节序。

主机字节序和网络字节序的转换

htons（Host to Network Short）：将 16 位主机字节序转换为网络字节序

htonl（Host to Network Long）：将 32 位主机字节序转换为网络字节序

ntohs（Network to Host Short）：将 16 位网络字节序转换为主机字节序

ntohl（Network to Host Long）：将 32 位网络字节序转换为主机字节序

在网络编程中，数据收发的过程中有自动转换机制，不需要程序员手动转换，只有向 sockadd_in 结构体成员变量填充数据时，才需要考虑字节序的问题。

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struct sockaddr_in server_addr;
memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(port);		// 端口号转换为网络字节序
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.c_str());

sockaddr_in 结构体成员 sin_port 接受 16位的大端序，因此用 htons 处理端口 port

inet_addr 函数已经返回了网络字节序（big-endian）的地址，也就用不着 htonl 处理网络地址 ip