linux函数库之htons(), ntohl(), ntohs(),htons() 函数

2023-11-19

linux疑难问题排查实战,分享了作为公司专家,在项目开发过程中内存优化(堆、栈、代码段、数据段)、性能优化、死机(栈越界、堆越界)、死锁等疑难问题排查的案例、使用的工具(perf、asan、strace、memleak等)、工作经验,大家可以点开看一下,如果觉得有用可以关注一下,认真学习相信可以让你在日后工作中大放光彩。

字节序分为大端字节序和小端字节序:
大端字节序: 是指一个整数的高位字节(32-31bit)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。
小端字节序: 是指一个整数的高位字节(32-31bit)存储在内存的高地址处,低位字节(0-7bit)存储在内存的低地址处。
现代PC大多采用小端字节序,所以小端字节序又被称为主机字节序。大端字节序也称为网络字节序。

/C++写网络程序的时候,往往会遇到字节的网络顺序和主机顺序的问题。这是就可能用到htons(), ntohl(), ntohs(),htons()这4个函数。
  网络字节顺序与本地字节顺序之间的转换函数:
    htonl()–“Host to Network Long”
    ntohl()–“Network to Host Long”
    htons()–“Host to Network Short”
    ntohs()–“Network to Host Short”
  之所以需要这些函数是因为计算机数据表示存在两种字节顺序:NBO与HBO
网络字节顺序NBO(Network Byte Order):
  按从高到低的顺序存储,在网络上使用统一的网络字节顺序,可以避免兼容性问题。

主机字节顺序(HBO,Host Byte Order):
  不同的机器HBO不相同,与CPU设计有关,数据的顺序是由cpu决定的,而与操作系统无关。 如 Intelx86结构下,short型数0x1234表示为34 12, int型数0x12345678表示为78 56 34 12如IBM power PC结构下,short型数0x1234表示为12 34, int型数0x12345678表示为12 34 56 78
 
  由于这个原因不同体系结构的机器之间无法通信,所以要转换成一种约定的数序,也就是网络字节顺序,其实就是如同powerpc那样的顺序 。在PC开发中有ntohl和htonl函数可以用来进行网络字节和主机字节的转换。
  在Linux和Windows网络编程时需要用到htons和htonl函数,用来将主机字节顺序转换为网络字节顺序。

在Intel机器下,执行以下程序:

int main()
{
    printf("%d \n",htons(16));
    return 0;
}

运行结果:4096
  解释如下,数字16的16进制表示为0x0010,数字4096的16进制表示为0x1000。 由于Intel机器是小尾端,存储数字16时实际顺序为1000,存储4096时实际顺序为0010。因此在发送网络包时为了报文中数据为0010,需要 经过htons进行字节转换。如果用IBM等大尾端机器,则没有这种字节顺序转换,但为了程序的可移植性,也最好用这个函数。

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