大小端、字节序问题

大小端、字节序问题

大小端解析

端模式出自Jonathan Swift书写的《格列佛游记》一书，这本书根据将鸡蛋敲开的方法不同将所有的人分为两类，从圆头开始将鸡蛋敲开的人被归为Big Endian，从尖头开始将鸡蛋敲开的人被归为Littile Endian。小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头（Big-Endian）敲开还是从小头（Little-Endian）敲开。

在计算机业Big Endian和Little Endian也几乎引起一场战争。在计算机业界，Endian表示数据在存储器中的存放顺序。

大端：高位存在低地址，低位存在高地址；

      小端：高位存在高地址，低位存在低地址；（intel的x86，ARM普遍都是属于小端）

举个例子，从内存地址0x0000开始有以下数据

        0x0000    0x12

        0x0001    0x34

        0x0002    0xab

        0x0003    0xcd

如果我们去读取一个地址为0x0000的四个字节变量：

        若字节序为big-endian，则读出结果为0x1234abcd；

        若字节序位little-endian，则读出结果为0xcdab3412.

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

判断大小端的函数

int checkCPUendian()//返回1，为小端；反之，为大端；  

{  

    union  

    {  

        unsigned int  a;  

        unsigned char b;  

    }c;  

    c.a = 1;  

    return 1 == c.b;  

}  

网络字节序

我们知道网络上的数据流是字节流，对于一个多字节数值，在进行网络传输的时候，先传递哪个字节？也就是说，当接收端收到第一个字节的时候，它是将这个字节作为高位还是低位来处理呢？

数据在网络传输的过程中，也就是说： 从主机A到主机B进行通信，

A的固有数据存储---->标准化---->转化成B的固有格式

注： 标准化就是网络字节序(也是大端字节序)

网络字节序定义：收到的第一个字节被当作高位看待，这就要求发送端发送的第一个字节应当是高位。而在发送端发送数据时，发送的第一个字节是该数字在内存中起始地址对应的字节。可见多字节数值在发送前，在内存中数值应该以大端法存放。

在实际的工程应用中，无论主机a和b的字节序，是否一样，为了程序的可移植性和兼容性，都建议数据发送主机进行主机字节序到网络字节序的转换，数据接收机进行网络字节序到主机字节序的转换。在c++中，有4个函数可以实现主机字节序到网络字节序的相互转换，如下：

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

字节序的转换

1. linux + C++ 实现主机字节序和网络字节序的转换代码

#include <arpa/inet.h> //1.包含arpa/inet.h

#include <stdio.h>

int main()

{

int port=6000;

int netPort=htonl(port);

printf("netPort=%d\n",netPort);

printf("hostPort=%d\n",ntohl(netPort));

return 1;

}

output：

　　netPort=1880555520

　　hostPort=6000

2. Windows + C++ 实现主机字节序和网络字节序的转换代码

#include <stdio.h>

#include <Winsock2.h> //1.包含<Winsock2.h>，

#pragma comment( lib, "ws2_32.lib") //2.引入ws2_32.lib库

void main()

{

int port=6000;

int netPort=htonl(port);

printf("netPort=%d\n",netPort);

printf("hostPort=%d\n",ntohl(netPort));

}

output：

　　netPort=1880555520

　　hostPort=6000