大端字节序与小端字节序 (网络字节序与主机字节序)

1. 简介

       字节序分为大端字节序（big endian）和小端字节序（little endian）。

       大端字节序是指一个整数的高位字节（23 ~ 31bit）存储在内存的低地址处，低位字节（0 ~ 7bit）存储在内存的高地址处。（高位在前，低位在后）
       小端字节序则是指整数的高位字节存储在内存的高地址位，而低位字节则存储在内存的低地址处。（高位在后，低位在前）

       因为计算机电路先处理低位字节，效率比较高，计算都是从低位开始的。所以，计算机的内部处理都是小端字节序。所以小端字节序也被称为主机字节序。但是，人类还是习惯读写大端字节序。一般，除了计算机的内部处理，其他的场合几乎都是大端字节序，比如网络传输和文件储存。所以大端字节序被称为网络字节序。

举例：0x01234567的两种表示

2. 判断机器字节序（C/C++）

#include <iostream>
using namespace std;
void byteorder(){
    union{
        short value;
        char union_bytes[sizeof(short)];
    }test;
    test.value = 0x0102;

    if((test.union_bytes[0] == 1) && (test.union_bytes[1] == 2)){
        cout << "big endian" << endl;
    }else if((test.union_bytes[0] == 2) && (test.union_bytes[1] == 1)){
        cout << "little endian" << endl;
    }else{
        cout << "unknown..." << endl;
    }
}

int main(){
    byteorder();
    return 0;
}

3. 主机字节序与网络字节序的转换

#include <netinet.in.h>
unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong);
unsigned short int htons(unsigned short int hostshort);
unsigned long int htonl(unsigned long int netlong);
unsigned short int htons(unsigned short int netshort);

• htonl表示“host to network long” ,即将长整型(32bit)的主机字节序转换为网络字节序
• 长整型函数用来转换IP地址，短整型函数用来转换端口号（不限于此）

4. IP地址与网络字节序的转换

#include <arpa/inet.h>
int inet_pton(int af,const char* src,void* dst);
const char* inet_ntop(int af,const void* src,char* dst,socklen_t cnt);

• inet_pton函数
  • 把用字符串表示的IP地址src（点分十进制表示的IPV4,IPV6）转换为网络字节序整数表示的IP地址，并把转换结果存储与dst指向的内存中。
  • af表示地址族（AF_INET | AF_INET6）
  • 成功返回1，失败返回0并设置errno
• inet_ntop函数
  • 进行相反操作，cnt指定目标存储单元的大小
  • 成功返回目标存储单元的地址，失败返回NULL，并设置errno

下面两个宏帮助我们指定目标存储单元cnt的大小：

#include <netinet/in.h>
#define INET_ADDRSTRLEN 16
#define INET6_ADDRSTRLEN 46

【图片来源】：https://www.cnblogs.com/gremount/p/8830707.html