大小端、网络字节序问题

分手后的思念是犯贱 2022-08-23 03:59 212阅读 0赞

**总结：1、80X86使用小端法，网络字节序使用大端法。**

**          2、二进制的网络编程中，传送数据，最好以unsigned char, unsigned short, unsigned int**

**                来处理， unsigned short ,unsigned short 以网络字节序处理后再拷贝到发送的buffer里**

**          3、结构体前要指定 \#pragma  pack(1)   结构体后\#pragma  pack() **

对于字节序(大端法、小端法)的定义《UNXI网络编程》定义：术语“小端”和“大端”表示多字节值的哪一端(小端或大端)存储在该值的起始地址。小端存在起始地址，即是小端字节序；大端存在起始地址，即是大端字节序。

也可以说：  
1.小端法(Little-Endian)就是低位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，高位字节排放在内存的高地址端。  
2.大端法(Big-Endian)就是高位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，低位字节排放在内存的高地址端。

举个简单的例子，对于整形0x12345678。它在大端法和小端法的系统内中，分别如图1所示的方式存放。

[![zijiexu\_pic\_1][zijiexu_pic_1]][zijiexu_pic_1_zijiexu_pic_1]

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？  
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。  
网络字节序说是大端字节序。  
比如我们经过网络发送0x12345678这个整形，在80X86平台中，它是以小端法存放的，在发送前需要使用系统提供的htonl将其转换成大端法存放，如图2所示。

[![zijiexu\_pic\_2][zijiexu_pic_2]][zijiexu_pic_2_zijiexu_pic_2]

字节序测试程序

不同cpu平台上字节序通常也不一样，下面写个简单的C程序，它可以测试不同平台上的字节序。

<table style="width: 100%; border-width: 0px; padding: 0px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">1&nbsp; </td> 
 <td>#include&nbsp;&lt;stdio.h&gt;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">2&nbsp; </td> 
 <td>#include&nbsp;&lt;netinet/in.h&gt;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">3&nbsp; </td> 
 <td>int&nbsp;main()</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">4&nbsp; </td> 
 <td>{ </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">5&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; int&nbsp;i_num&nbsp;=&nbsp;0x12345678;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">6&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("[0]:0x%x/n",&nbsp;*((char&nbsp;*)&amp;i_num&nbsp;+&nbsp;0));</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">7&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("[1]:0x%x/n",&nbsp;*((char&nbsp;*)&amp;i_num&nbsp;+&nbsp;1));</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">8&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("[2]:0x%x/n",&nbsp;*((char&nbsp;*)&amp;i_num&nbsp;+&nbsp;2));</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">9&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("[3]:0x%x/n",&nbsp;*((char&nbsp;*)&amp;i_num&nbsp;+&nbsp;3));</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">10&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">11&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; i_num&nbsp;=&nbsp;htonl(i_num);</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">12&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("[0]:0x%x/n",&nbsp;*((char&nbsp;*)&amp;i_num&nbsp;+&nbsp;0));</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">13&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("[1]:0x%x/n",&nbsp;*((char&nbsp;*)&amp;i_num&nbsp;+&nbsp;1));</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">14&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("[2]:0x%x/n",&nbsp;*((char&nbsp;*)&amp;i_num&nbsp;+&nbsp;2));</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">15&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("[3]:0x%x/n",&nbsp;*((char&nbsp;*)&amp;i_num&nbsp;+&nbsp;3));</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">16&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">17&nbsp; </td> 
 <td>&nbsp;&nbsp;&nbsp; return&nbsp;0;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="COLOR: teal">18&nbsp; </td> 
 <td>}&nbsp;</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

在80X86CPU平台上，执行该程序得到如下结果：  
\[0\]:0x78  
\[1\]:0x56  
\[2\]:0x34  
\[3\]:0x12

\[0\]:0x12  
\[1\]:0x34  
\[2\]:0x56  
\[3\]:0x78

分析结果，在80X86平台上，系统将多字节中的低位存储在变量起始地址，使用小端法。htonl将i\_num转换成网络字节序，可见网络字节序是大端法。

**\#include <stdio.h> 
\#include <netinet/in.h> 
/\* 判断是否小端，是--返回1,否--返回0 \*/ 
int IsLittleEndian() 
\{ 
    unsigned short num = 0x1234; 
    if(\*((char \*)&num)==0x34) 
        return 1; 
    return 0; 
\}**

**int main()  
\{   
    unsigned short i\_num = 0x1234;      
    if(IsLittleEndian())  
        printf("little endian./n");  
    else  
        printf("big endian./n");  
      
    printf("\[0\]:0x%x/n",\*((char \*)&i\_num + 0));  
    printf("\[1\]:0x%x/n",\*((char \*)&i\_num + 1));  
      
    i\_num = htons(i\_num);  
    printf("/n");  
    printf("\[0\]:0x%x/n",\*((char \*)&i\_num + 0));  
    printf("\[1\]:0x%x/n",\*((char \*)&i\_num + 1));  
  
    return 0;  
\}**

[zijiexu_pic_1]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/motadou/WindowsLiveWriter/029908e67cac_BAC0/zijiexu_pic_1_thumb.jpg
[zijiexu_pic_1_zijiexu_pic_1]: /images/20220722/9ba3fe3944c8433b9f2770db7b92941c.png
[zijiexu_pic_2]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/motadou/WindowsLiveWriter/029908e67cac_BAC0/zijiexu_pic_2_thumb.jpg
[zijiexu_pic_2_zijiexu_pic_2]: /images/20220722/c0857d6fb7fc4790908e72e338fb5792.png