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【Linux网络编程】字节序

字节序

与同一台计算机上的进程进行通信时,一般不用考虑字节序,字节序是一个处理器架构特性,用于指示像整数计算的大数据类型内部的字节如何排序。

【Linux网络编程】字节序

 假设上图图 中在内存 0x1000 到 0x1003 这连续的 4 个字节保存了数据,这段数据对应的数据类型是 int 类型。我们知道 int 类型的数据在大多数编译器实现中都是 4 字节。

那么上图这个 int 类型数据,到底是 0x10203040 还是 0x40302010?实际上这是依赖于处理器架构的。

对于 little-endian (小端)机器来说,这 4 字节数据被解释成 int 类型的话它就是 0x10203040,对于 big-endian (大端)机器来说,它被解释成 0x40302010.

 1. 小端表示数据的低位(低字节)保存在内存的低地址部分,数据的高位(高字节)保存在内存的高地址部分。

 2. 大端表示数据的高位(高字节)保存在内存的高地址部分,数据的低位(低字节)保存在内存的低地址部分。

按照这个规则,对于小端机器来说,高地址 0x1003 这个位置保存的是数据最高位,0x1000 这个地址保存的是数据的最低位,所以最终的 int 类型数据就是 0x10203040.

注意:大部分情况下,我们的使用都是小端机器,Intel 处理器和 AMD 处理器基本上都是小端的。但是也有一些处理器是大端的。TCP协议栈使用大端字节序(网络字节序)。

 对于TCP/IP应用程序,有4个用来在处理字节序和网络字节序之间实施转换的函数。

#include <arpa/inet.h>

uint32_t htonl(uint32_t hostlong); // 返回值:以网络字节序表示的32位整数

uint16_t htons(uint16_t hostshort); // 返回值:以网路字节序表表示16位整数

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);  // 返回值:以主机字节序表示的32位整数

uint16_t ntohs(uint16_t netshort); //返回值:以主机字节序表示16位整数      

例1:

1 #include <stdio.h>
 2 #include <arpa/inet.h>
 3 
 4 union Int
 5 {
 6     char data[4];
 7     int x;
 8 };
 9 
10 int main()
11 {
12     int i;
13     union Int a;
14     union Int b;
15     a.x = 0x10203040;
16     b.x = htonl(a.x);
17 
18     printf("a = 0x%08x\n", a.x);
19     for (i = 0; i < 4; ++i)
20     {
21         printf("[%p]: %02x\n", a.data + i, a.data[i]);
22     }
23     puts("");
24 
25     printf("b = 0x%08x\n", b.x);
26     for (i = 0; i < 4; ++i)
27     {
28         printf("[%p]: %02x\n", b.data + i, b.data[i]);
29     }
30     return 0;
31 }      

输出:

【Linux网络编程】字节序

参考资料

1. 128-字节序 【Allen】

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