浅谈网络字节序与主机字节序

 

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
• Big endian：将高序字节存储在起始地址

1.LE（little-endian）小字节序

 

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:

低位值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

2.BE（big-endian）大字节序

 

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，因为它不要考虑对应关系

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

例子：如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中，则结果为

big-endian little-endian

0x0000 0x12 0xcd

0x0001 0x23 0xab

0x0002 0xab 0x34

0x0003 0xcd 0x12

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.

为了进行转换 bsd socket提供了转换的函数 有下面四个

htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序

htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序

ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序

ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序

在使用小字节序的系统中 这些函数会把字节序进行转换

在使用大字节序类型的系统中 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：

1. 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)

2. 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

 

 

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