网络字节序

网络字节序

什么是大端和小端？

  • 大端（高端字节序，网络字节序）：低位地址存放高位数据，高位地址存放低位数据
  • 小端（低端字节序）：低位地址存放低位数据，高位地址存放高位数据

什么时候使用大端和小端？

  • 大端和小端只是对数据类型长度是两个及以上的，如int，short，对于单字节没限制，在网络中经常需要考虑大端和小端的是IP 和端口

大小端转换函数

网络传输用的是大端法

如果机器用的是小端法，则需要进行大小端的转换

下面4个函数就是进行大小端转换的函数

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#include <arpa/inet.h>

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

函数名的h表示主机 host，n表示网络network，s表示short，l表示long

上述的几个函数，如果本来不需要转换，函数内部就不会做转换

IP 地址转换函数

点分十进制IP转网络IP

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

  • 函数说明

    • 将字符串形式的点分十进制 IP 转换为大端模式的网络 IP(整型 4字节数)

  • p：表示点分十进制的字符串形式

  • to：到

  • n：表示network 网络

  • 参数说明

    • af：AF_INET（IPV4），AF_INET6（IPV6）
    • src：字符串形式的点分十进制的IP 地址
    • dst：存放转换后的变量的地址

  • 例如：inet_pton(AF_INET,”127.0.0.1”,&serv.sin_addr.s_addr);

网络IP转点分十进制IP

const char* inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);

  • 函数说明

    • 网络 IP 转换为字符串形式的点分十进制的IP

  • 参数说明

    • af：AF_INET（IPV4），AF_INET6（IPV6）
    • src：网络的整形的IP 地址
    • dst：转换后的IP 地址保存的位置，一般为字符串数组
    • size：dst 的长度

  • 返回值

    • 成功：返回指向 dst 的指针

    • 失败：返回 NULL，并设置 errno

例如：

IP 地址为 010aa8c0，转换为点分十进制的格式

01 ➡️ 1, 0a ➡️ 10, a8 ➡️ 168, c0 ➡️ 192

由于网络中的 IP 地址是高端模式，所以转换为点分十进制后应该为：192.168.10.1

查看当前主机的字节序

那么如何查看本机的字节序用的是大端还是小端？

可以编写下面这个程序简单的测出当前机器的字节序顺序 

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

union{
    short s;
    char c[sizeof(short)];
}un2;

union{
    int s;
    char c[sizeof(int)];
}un4;

int main(){
    printf("[%d],[%d]\n",sizeof(short),sizeof(int));
    un2.s = 0x0102; // 258 - 0000 0001 0000 0010
    // 如果c[0]输出的是2，说明是低（小）端，如果输出的是1，说明是高（大）端
    printf("[%d],[%d],[%d]\n",un2.c[0],un2.c[1],un2.s);
    
    un4.i = 0x01020304;
  	// 同理，如果c[0]输出的是4，说明是低（小）端，如果输出的是1，说明是高（大）端
    printf("[%d],[%d],[%d],[%d],[%d]\n",un4.c[0],un4.c[1],un4.c[2],un4.c[3],un4.i);
 
    return 0;
}

输出结果

QQ_1729936426559

可以看出我这台机器是小端模式

  • 低位 02 放在低位地址 un2.c[0] 中，高位01放在高位地址un2.c[1]中。
  • 低位 04 放在低位地址 un4.c[0] 中，高位01放在高位地址un4.c[3]中。