主机字节序(大端/小端) 和 网络字节序

主机字节序(大端/小端) 和 网络字节序

不同的CPU有不同的字节序类型,这些字节序是指 整数 在内存中保存的顺序,这个叫做 主机序。

最常见的有两种:

1.Little endian:将低序字节存储在起始地址

2.Big endian:将高序字节存储在起始地址

LE little-endian(小端)

  • 最符合人的思维的字节序;
  • 地址低位存储值的低位;
  • 地址高位存储值的高位;
  • 怎么讲是最符合人的思维的字节序,是因为从人的第一观感来说; 
  • 低位值小,就应该放在内存地址小的地方,也即内存地址低位;
  • 反之,高位值就应该放在内存地址大的地方,也即内存地址高位;

BE big-endian(大端)

  • 最直观的字节序;
  • 地址低位存储值的高位; 
  • 地址高位存储值的低位;
  • 为什么说直观,不要考虑对应关系; 
  • 只需要把内存地址从左到右按照由低到高的顺序写出;
  • 把值按照通常的高位到低位的顺序写出;
  • 两者对照,一个字节一个字节的填充进去;

例子:在内存中双字 0x01020304(DWORD) 的存储方式 

内存地址 

4000 4001 4002 4003 
LE 04 03 02 01 
BE 01 02 03 04 

例子:如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中,则结果为

      big-endian  little-endian
0x0000  0x12      0xcd
0x0001  0x23      0xab
0x0002  0xab      0x34
0x0003  0xcd      0x12

x86系列CPU都是little-endian的字节序。

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式,它与具体的CPU类型、操作系统等无关,从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式。

为了进行转换 bsd socket提供了转换的函数 有下面四个

htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序
htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序
ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序
ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序

在使用little endian的系统中,这些函数会把字节序进行转换;

在使用big endian类型的系统中,这些函数会定义成空宏;

同样,在网络程序开发时 或是跨平台开发时,也应该注意保证只用一种字节序,不然两方的解释不一样就会产生bug。

注:

1、网络与主机字节转换函数:htons()、ntohs()、htonl()、ntohl()  (注意:s 就是short l是long h是host n是network)

2、不同的CPU上运行不同的操作系统,字节序也是不同的,参见下表。

处理器    操作系统    字节排序
Alpha    全部    Little endian
HP-PA    NT    Little endian
HP-PA    UNIX    Big endian
Intelx86    全部    Little endian <-----x86系统是小端字节序系统
Motorola680x()    全部    Big endian
MIPS    NT    Little endian
MIPS    UNIX    Big endian
PowerPC    NT    Little endian
PowerPC    非NT    Big endian  <-----PPC系统是大端字节序系统
RS/6000    UNIX    Big endian
SPARC    UNIX    Big endian
IXP1200 ARM核心    全部    Little endian 

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