Socket编程：htons()、htonl()、ntohs()、ntohl()

前言

在计算机网络学到Socket编程的时候，自己在Linux下用C语言试验了一番，发现了这四个古怪的函数：htons()、htonl()、ntohs()、ntohl()。

查阅资料得知，这是涉及到网络字节序与主机字节序的转换。

字节序，顾名思义字节的顺序，就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序。

主机字节序

主机字节序就是我们平常说的大端和小端模式。

对于不同的ISA，不同的CPU，不同的操作系统，有不同的字节序类型。

可以看我之前的博客，了解大小端的区别。

标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下：

• Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。
• Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

而为什么主机序会有大小端之分呢？

大端序是人类处理数字的自然方式，而小端序对于逻辑电路来说更高效。

网络字节序

网络字节序是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。

网络字节序采用big endian排序方式。

所以，在将一个地址绑定到Socket的时候，请先将主机字节序转换成为网络字节序，而不要假定主机字节序跟网络字节序一样使用的是Big-Endian。（我们常用的x86系列的PC大多都是小端的）。

头文件

这四个函数都需要一个头文件：

#include <arpa/inet.h>

函数

所以在实际的Socket编程中，我们需要一下函数，对 IP地址 和 端口号 等操作数进行转换，方便我们传输或者使用（打印出），确保在通信时字节序的一致性。

//主机字节序转换为网络字节序
uint32_t htonl (uint32_t hostlong);
uint16_t htons (uint16_t hostshort);
// htons: host to network short
// htonl: host to network long


//网络字节序转换为主机字节序
uint32_t ntohl (uint32_t netlong);
uint16_t ntohs (uint16_t netshort);
//ntohs: network to host short
//ntohl: network to host long

//h: host  n: network  s: short  l: long
//short: 16位 long: 32位

数据类型

typedef		__u16		uint16_t;
typedef		__u32		uint32_t;

输出方式

数据类型	输出方式
u16	%d 或 %hu
u32	%u

例子

具体例子需要结合Socket具体编程细节来理解。

参考资料

https://zhuanlan.zhihu.com/p/180556309