⽹络通信之⼤⼩端模式及字节序转换函数解析
前⾔
在⽹络编程中，我们经常会遇到不同主机间通信时，由于主机CPU架构不同⽽需要约定传输⼤⼩端格式问题。
造成⼤⼩端问题的主要原因是不同主机的CPU存储数据的⽅式不同。
例如：2字节⽆符号短整型数字1可⽤2进制表⽰如下：
00000000 00000001
有些CPU按照以上顺序将数据存储到内存中，⽽有些数据则以倒序的顺序存储数据，如下所⽰：
00000001 00000000
如果在⽹络编程中，不考虑内存存储⽅式问题，直接将该⽆符号短整型数字拷贝到发送缓存区中发送，若对⽅主机CPU存储⽅式与本机CPU存储⽅式相同，则不会出现异常情况；若对⽅主机存储⽅式与本机存储⽅式不同，则会解析出现问题。
⼀、⼤端序和⼩端序
从上述中可知，CPU向内存中保存数据的⽅式有两种:
⼤端序(Big Endian)：⾼位字节存放到低地址位置（即⾼字节在前，低字节在后）
例如：短整型数值0X1122，存储到内存地址（例如内存地址为：0x5001,0x5002）中时，按照⼤端存储⽅式存储为：
0X11(地址为0x5001),0X22(地址为0x5002)；
⼩端序(Little Endian)：⾼位字节存储在⾼位地址位置（即低字节在前，⾼字节在后）
还以上述例⼦，按照⼩端存储⽅式存储为:0X22(地址为0x5001),0X11(地址为0x5002)。
通俗的说法为：⼤端的存储时，字节间的顺序没有发⽣改变；⼩端存储时，字节间的顺序发⽣了改变。
另外，⼤⼩端问题只出现在数据类型跨字节时，数据类型为单个字节时不存在⼤⼩端问题。
⼆、⽹络字节序
⽹络字节序统⼀为⼤端序。
在⽹络编程过程中，双⽅只需要约定好，是按照⼤端序传输，还是按照⼩端序传输。
若按照⼤端传输：
当主机CPU存储⽅式为⼩端时，则需要将跨字节数据类型部分转换成⼤端序放进发送缓存区；
当主机CPU存储⽅式为⼤端时，则不需要对跨字节数据类型进⾏处理，直接放⼊发送缓存区即可。
反之，如果按照⼩端传输:
当主机CPU存储⽅式为⼤端时，则需要将跨字节数据类型部分转换成⼩端序放进发送缓存区；
当主机CPU存储⽅式为⼩端时，则不需要对跨字节数据类型进⾏处理，直接放⼊发送缓存区即可。
三、⽹络字节序转换函数
根据上述分析，操作系统也提供了⼀些常⽤字节序转换函数。
字节序转换函数头⽂件：
#include <arpa/inet.h>
常⽤的字节序转换函数有：
htons()：将短整型(short)数据从主机字节序（⼤/⼩端序）转换成⽹络字节序（⼤端序）；
ntohs()：将短整型(short)数据从⽹络字节序（⼤端序）转换成主机字节序（⼤/⼩端序）；
htonl()：将长整型(long int)数据从主机字节序（⼤/⼩端序）转换成⽹络字节序（⼤端序）；
ntohl()：将长整型(long int)数据从⽹络字节序（⼤端序）转换成主机字节序（⼤/⼩端序）；
从上述分析可知：当主机存储⽅式为⼤端序时，调⽤这些函数时，返回值和输⼊值相同，即函数不对数据进⾏转换操作。为让⼤家更好的明⽩这些函数的原理，在此，简单实现⼀遍这些函数。
typedef unsigned short uint16;
typedef unsigned int  uint32;
//短整型⼤⼩端互换
#define BigLittleSwap16(A) ((((uint16)(A) & 0XFF00) >> 8) | \
(((uint16)(A) & 0X00FF) << 8))
//整型⼤⼩端互换
#define BigLittleSwap32(A) ((((uint32)(A) & 0XFF000000) >> 24) | \
(((uint32)(A) & 0X00FF0000) >> 8) | \
(((uint32)(A) & 0X0000FF00) << 8) | \
(((uint32)(A) & 0X000000FF) << 24))
//判断本机CPU字节序，⼤端返回true,⼩端返回false
bool checkCPUendian(){
union{
unsigned int i;
unsigned char s[4];
}c;
c.i =0X12345678;
return(0X12== c.s[0]);
}
/**
* 以下函数执⾏逻辑均如下：
* 如果本机字节序为⼤端，则与⽹络字节序相同，直接返回结果；
* 如果本机字节序为⼩端，则转换字节序为⼤端，再返回结果。
*/
//本机字节序转⽹络字节序
unsigned int t_htonl(unsigned int val){
return checkCPUendian()? val :BigLittleSwap32(val);
}
//⽹络字节序转本机字节序
unsigned int t_ntohl(unsigned int val){
return checkCPUendian()? val :BigLittleSwap32(val);
网络编程之delphi}
//本机字节序转换成⽹络字节序
unsigned short t_htons(unsigned short val){
return checkCPUendian()? val :BigLittleSwap16(val);
}
//⽹络字节序转本机字节序
unsigned short t_ntohs(unsigned short val){
return checkCPUendian()? val :BigLittleSwap16(val);
}
即在每个函数中，都会调⽤⼀下判断本机存储⽅式的函数，如果本机时⼤端序，则不对输⼊进⾏处理，如果本机为⼩端序时，则对数据进⾏变换。
因此，在双⽅约定为⼤端传输时，可以调⽤htons()、ntohs()、htonl()、ntohl()这些函数对数据进⾏处理。
但是，如果双⽅约定为⼩端传输时，则不可以调⽤这些函数，需要另外实现相关功能的函数，这些函数的主要功能是：当主机为⼩端序时，不对数据进⾏处理，直接返回结果；当主机为⼤端序时，对数据中字节顺序进⾏旋转。
这是在⽹络编程中总结的⼀些⼼得，分享出来希望对⼤家有⽤，如有错误请⼤家指正。

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