socket编程为什么需要htons(), ntohl(), ntohs(),htons() 函数

https://blog.csdn.net/myyllove/article/details/83380209

在C/C++写网络程序的时候,往往会遇到字节的网络顺序和主机顺序的问题。这是就可能用到htons(), ntohl(), ntohs(),htons()这4个函数。

网络字节顺序与本地字节顺序之间的转换函数:

    htonl()--"Host to Network Long" 把unsigned long类型从主机序转换到网络序
    ntohl()--"Network to Host Long" 把unsigned long类型从网络序转换到主机序
    htons()--"Host to Network Short" 把unsigned short类型从主机序转换到网络序
    ntohs()--"Network to Host Short" 把unsigned short类型从网络序转换到主机序 

在使用little endian的系统中 这些函数会把字节序进行转换
在使用big endian类型的系统中 这些函数会定义成空宏
同样 在网络程序开发时 或是跨平台开发时 也应该注意保证只用一种字节序 不然两方的解释不一样就会产生bug.
注:、网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)

之所以需要这些函数是因为计算机数据表示存在两种字节顺序:NBO与HBO

 

网络字节顺序NBO(Network Byte Order):
      按从高到低的顺序存储,在网络上使用统一的网络字节顺序,可以避免兼容性问题。

主机字节顺序(HBO,Host Byte Order):
      不同的机器HBO不相同,与CPU设计有关,数据的顺序是由cpu决定的,而与操作系统无关。

 
如 Intelx86结构下,short型数0x1234表示为34 12, int型数0x12345678表示为78 56 34 12

如IBM power PC结构下,short型数0x1234表示为12 34, int型数0x12345678表示为12   34 56 78
   
    由于这个原因不同体系结构的机器之间无法通信,所以要转换成一种约定的数序,也就是网络字节顺序,其实就是如同powerpc那样的顺序 。在PC开发中有ntohl和htonl函数可以用来进行网络字节和主机字节的转换。   

 

  2.

   在Linux和Windows网络编程时需要用到htons和htonl函数,用来将主机字节顺序转换为网络字节顺序。

   在Intel机器下,执行以下程序

int main()
{
    printf("%d \n",htons(16));
    return 0;
}

 得到的结果是4096,初一看感觉很怪。

    解释如下,数字16的16进制表示为0x0010,数字4096的16进制表示为0x1000。 由于Intel机器是小尾端,存储数字16时实际顺序为1000,存储4096时实际顺序为0010。因此在发送网络包时为了报文中数据为0010,需要 经过htons进行字节转换。如果用IBM等大尾端机器,则没有这种字节顺序转换,但为了程序的可移植性,也最好用这个函数。

   另外用注意,数字所占位数小于或等于一个字节(8 bits)时,不要用htons转换。这是因为对于主机来说,大小尾端的最小单位为字节(byte)。

包含的头文件为:"winsock2.h"

 

网络字节序与主机字节序

https://blog.csdn.net/smilelance/article/details/3091744

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

Little endian 将低序字节存储在起始地址 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
Big endian 将高序字节存储在起始地址 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

 

 

 

 

 

 

 




例子:在内存中双字0x01020304(DWORD)的存储方式

内存地址 4000 4001 4002 4003
LE 04 03 02 01
BE 01 02 03 04

 

 



x86系列CPU都是little-endian的字节序.
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排序方式。
不同的CPU上运行不同的操作系统,字节序也是不同的,参见下表。
处理器     操作系统     字节排序
Alpha     全部     Little endian
HP-PA     NT     Little endian
HP-PA     UNIX     Big endian
Intelx86     全部     Little endian <-----x86系统是小端字节序系统
Motorola680x()     全部     Big endian
MIPS     NT     Little endian
MIPS     UNIX     Big endian
PowerPC     NT     Little endian
PowerPC     非NT     Big endian   <-----PPC系统是大端字节序系统
RS/6000     UNIX     Big endian
SPARC     UNIX     Big endian
IXP1200 ARM核心     全部     Little endian

posted @ 2019-08-26 09:02  AGB  阅读(1962)  评论(0编辑  收藏  举报