网络编程中的大小端字节序

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什么是大小端字节序

端模式：字节序分为大端字节序和小端字节序，也就是字节在内存中的顺序。
举个栗子：

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小端字节序：低字节存放于内存低地址，高字节存放于内存高位地址。

    如一个数据0x12345678

    0x0029f458   0x78

    0x0029f459   0x56

    0x0029f45a   0x34

    0x0029f45b   0x12

    内存地址的大小顺序为0x0029f458< 0x0029f459<0x0029f45a<0x0029f45b

    数据的大小顺序为0x78<0x56<0x34<0x12

    小数据在小的内存地址中，所以为小端字节序。

    大端字节序和以上就相反。

注意：网络字节序都是大端字节序。这是为什么呢？？？？？

因为TCP、UDP、IP协议规定了，把接受到的第一个字节当做高位字节处理，但是对于发送方来说呢，发送的第一个字节在内存的低地址处，所以就相当于高位对应着地位，这样就是大端字节序了。如果发送方和接收方平台不一样，必须进行转换。

各自优缺点

  • 大端模式优点：

符号位在所表示的数据的内存的第一个字节中，便于快速判断数据的正负和大小

  • 小端模式优点：

内存的低地址处存放低字节，所以在强制转换数据时不需要调整字节的内容（注解：比如把int的4字节强制转换成short的2字节时，就直接把int数据存储的前两个字节给short就行，因为其前两个字节刚好就是最低的两个字节，符合转换逻辑）；
CPU做数值运算时从内存中依顺序依次从低位到高位取数据进行运算，直到最后刷新最高位的符号位，这样的运算方式会更高效

如何判断当前平台是哪种？

可以通过写程序的方式，通过取比如一个int的第一个字节来判断。

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#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 1;//这里为了方便，以1为例
  char*p = (char*)(&a);
  if (*p == 1)
  {
	 printf("little endian\n");//小端存储
  }
  else
  {
	 printf("big endian\n");//大端存储
  }
  return 0;
}

如何转换

  • 在c语言中， 有htonl、ntohl、htons、ntohs等函数。h代表host，n代表net。一段调用hton的时候，在另一端接收到的时候，只要对应的调用ntoh。那就是不会有问题的。主机cpu的结构决定了自己本端是大端还是小端。如果自己本端本身本身就是大端字节序，那么就收到网络上的数据之后，就算执行ntoh函数，也是不做任何的处理。因为就是相当于大端转化为大端了。ntoh函数内部会判断主机本身是大端还是小端序。

常见 CPU 的字节序如下

(1) 大端字节序： IBM Sun PowerPC
(2) 小端字节序： x86 DEC
ARM 体系的 CPU 则大小端字节序通吃，具体用哪类字节序由硬件选择。
字节序不仅是在 CPU 访问内存中的概念，而且也包括在文件存储和网络传输中。 bmp 格式的图片就属于小端字节序，而 jpeg 格式的图片则为大端字节序，这没什么可说的，采用什么序列完全是开发者设计产品时的需要。
网络字节序就是大端字节序，所以在 x86 架构上的程序在发送网络数据时，要转换字节顺序。

参考

https://blog.csdn.net/qq_22945931/article/details/79649008
https://blog.csdn.net/melody_1016/article/details/81910873

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