主机字节序和网络字节序详解 深入解析主机字节序与网络字节序(2)

主机字节序和网络字节序详解

htons 函数即将一个 short 类型从本机字节序转换成网络字节序（Big Endian），你可以这么记忆这个函数：host to net short => htons，与这个函数类似的还有一系列将整型转网络字节序的函数（以 Linux 系统为例）：

#include <arpa/inet.h>
//host to net long
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
//host to net short
uint16_t htons(uint16_t hostshort);

与此相反，当从网络上收到数据以后，如果需要将整数从网络字节序转换成本地字节序，也有对应的系列函数：

#include <arpa/inet.h>
//net to host long
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
//net to host short
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

这类转换函数的实现原理也很简单，以本地字节序转网络字节序为例，如果发现本机字节序就是网络字节序（即本机字节序就是大端编码）则什么也不做，反之将字节顺序互换。

那如何判断本机字节序是不是网络字节序呢？可以随意找一个 2 字节的十六进制数值测试一下，例如 0x1234，如果本机字节序是小头编码，这值 12 存储在高地址字节中，34 存储在低地址字节中，这样当强行把 0x1234 转换成  1 字节的 char 时，高字节被丢弃，剩下低字节值，就是 34；

反之，如果本机字节序是大端编码，则高地址字节中存储的是 34，低地址字节中存储的是 12，当强转成一个字节的 char 时，其值是 12，代码实现如下：

//判断本机是否是网络字节序
bool isNetByteOrder()
{
    unsigned short mode = 0x1234;
    char* pmode = (char*)&mode;
    //低字节放低位  小端字节
    if (*pmode == 0x34)
        return false;
    return true;
}

在上面的基础上，我们来实现一下 htons 函数：

uint16_t htons(uint16_t hostshort);
{
    //如果已经本机字节序是网络字节序，则直接返回
    if (isNetByteOrder())
        return hostshort;
    return ((uint16_t)(hostshort >> 8)) | ((uint16_t)((hostshort & 0x00ff) << 8));
}

其他的函数实现原理类似，读者可以自己实现一下，这里不再重复介绍。

操作系统提供的字节转换函数一览表

为了便于读者查阅，让我们对操作系统提供的这些函数进行一下汇总：

Windows平台：

#include <winsock2.h>
/**
 * 本机字节序转网络字节序
 */
htou_short htons(u_short hostshort);
u_long htonl(u_long hostlong);
unsigned __int64 htonll(unsigned __int64 Value);
/**
 * 网络字节序转本机字节序
 */
u_short ntohs(u_short netshort);
u_long ntohl(u_long netlong);
unsigned __int64 ntohll(unsigned __int64 Value);

注意：我们知道在 Windows 上使用 socket 函数需要先调用

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