Part 1: htons函數(shù)具體解釋
在Linux和Windows網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)需要用到htons和htonl函數(shù)，用來將主機(jī)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序。
在Intel機(jī)器下，執(zhí)行以下程序
int main()
{
printf("%d /n",htons(16));
return 0;
}
得到的結(jié)果是4096，初一看感覺很怪。
解釋如下:
數(shù)字16的16進(jìn)制表示為0x0010，數(shù)字4096的16進(jìn)制表示為0x1000。
由于Intel機(jī)器是小尾端，存儲(chǔ)數(shù)字16時(shí)實(shí)際順序?yàn)?000，存儲(chǔ)4096時(shí)實(shí)際順序?yàn)?010。
因此在發(fā)送網(wǎng)絡(luò)包時(shí)為了報(bào)文中數(shù)據(jù)為0010，需要經(jīng)過htons進(jìn)行字節(jié)轉(zhuǎn)換。
如果用IBM等大尾端機(jī)器，則沒有這種字節(jié)順序轉(zhuǎn)換，但為了程序的可移植性，也最好用這個(gè)函數(shù)。
另外用注意，數(shù)字所占位數(shù)小于或等于一個(gè)字節(jié)（8 bits）時(shí)，不要用htons轉(zhuǎn)換。這是因?yàn)閷?duì)于主機(jī)來說，大小尾端的最小單位為字節(jié)(byte)。
Part 2: 大小端模式
不同的CPU有不同的字節(jié)序類型 這些字節(jié)序是指整數(shù)在內(nèi)存中保存的順序 這個(gè)叫做主機(jī)序
最常見的有兩種:
1． Little endian：將低序字節(jié)存儲(chǔ)在起始地址
2． Big endian：將高序字節(jié)存儲(chǔ)在起始地址
LE little-endian
最符合人的思維的字節(jié)序
地址低位存儲(chǔ)值的低位
地址高位存儲(chǔ)值的高位
怎么講是最符合人的思維的字節(jié)序，是因?yàn)閺娜说牡谝挥^感來說
低位值小，就應(yīng)該放在內(nèi)存地址小的地方，也即內(nèi)存地址低位
反之，高位值就應(yīng)該放在內(nèi)存地址大的地方，也即內(nèi)存地址高位
BE big-endian
最直觀的字節(jié)序
地址低位存儲(chǔ)值的高位
地址高位存儲(chǔ)值的低位
為什么說直觀，不要考慮對(duì)應(yīng)關(guān)系
只需要把內(nèi)存地址從左到右按照由低到高的順序?qū)懗?br>
把值按照通常的高位到低位的順序?qū)懗?br>
兩者對(duì)照，一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的填充進(jìn)去
例子：在內(nèi)存中雙字0x01020304(DWORD)的存儲(chǔ)方式
內(nèi)存地址
4000 4001 4002 4003
LE 04 03 02 01
BE 01 02 03 04
例子：如果我們將0x1234abcd寫入到以0x0000開始的內(nèi)存中，則結(jié)果為
big-endian little-endian
0x0000 0x12 0xcd
0x0001 0x23 0xab
0x0002 0xab 0x34
0x0003 0xcd 0x12
x86系列CPU都是little-endian的字節(jié)序.
網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序是TCP/IP中規(guī)定好的一種數(shù)據(jù)表示格式，它與具體的CPU類型、操作系統(tǒng)等無關(guān)，從而可以保證數(shù)據(jù)在不同主機(jī)之間傳輸時(shí)能夠被正確解釋。<u style="box-sizing: border-box; outline: 0px; margin: 0px; padding: 0px; word-wrap: break-word;">網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序采用big endian排序方式。</u>
為了進(jìn)行轉(zhuǎn)換 bsd socket提供了轉(zhuǎn)換的函數(shù) 有下面四個(gè)
htons 把unsigned short類型從主機(jī)序轉(zhuǎn)換到網(wǎng)絡(luò)序
htonl 把unsigned long類型從主機(jī)序轉(zhuǎn)換到網(wǎng)絡(luò)序
ntohs 把unsigned short類型從網(wǎng)絡(luò)序轉(zhuǎn)換到主機(jī)序
ntohl 把unsigned long類型從網(wǎng)絡(luò)序轉(zhuǎn)換到主機(jī)序
在使用little endian的系統(tǒng)中 這些函數(shù)會(huì)把字節(jié)序進(jìn)行轉(zhuǎn)換
在使用big endian類型的系統(tǒng)中 這些函數(shù)會(huì)定義成空宏
同樣 在網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)時(shí) 或是跨平臺(tái)開發(fā)時(shí) 也應(yīng)該注意保證只用一種字節(jié)序 不然兩方的解釋不一樣就會(huì)產(chǎn)生bug.
注：
1、網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)字節(jié)轉(zhuǎn)換函數(shù):htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)
2、不同的CPU上運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，字節(jié)序也是不同的，參見下表。
處理器 操作系統(tǒng) 字節(jié)排序
Alpha 全部 Little endian
HP-PA NT Little endian
HP-PA UNIX Big endian
Intelx86 全部 Little endian <-----x86系統(tǒng)是小端字節(jié)序系統(tǒng)
Motorola680x() 全部 Big endian
MIPS NT Little endian
MIPS UNIX Big endian
PowerPC NT Little endian
PowerPC 非NT Big endian <-----PPC系統(tǒng)是大端字節(jié)序系統(tǒng)
RS/6000 UNIX Big endian
SPARC UNIX Big endian
IXP1200 ARM核心 全部 Little endian
Part 3: 模擬htonl、ntohl、htons、ntohs函數(shù)實(shí)現(xiàn)
今天在如鵬網(wǎng)里討論htonl、ntohl在不同機(jī)器的區(qū)別，特意模擬了htonl、ntohl、htons、ntohs函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
實(shí)現(xiàn)如下：
typedef unsigned short int uint16;
typedef unsigned long int uint32;
// 短整型大小端互換
define BigLittleSwap16(A) ((((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | /
(((uint16)(A) & 0x00ff) << 8))
// 長(zhǎng)整型大小端互換
define BigLittleSwap32(A) ((((uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | /
(((uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | /
(((uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8) | /
(((uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))
// 本機(jī)大端返回1，小端返回0
int checkCPUendian()
{
union{
unsigned long int i;
unsigned char s[4];
}c;
c.i = 0x12345678;
return (0x12 == c.s[0]);
}
// 模擬htonl函數(shù)，本機(jī)字節(jié)序轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序
unsigned long int HtoNl(unsigned long int h)
{
// 若本機(jī)為大端，與網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序同，直接返回
// 若本機(jī)為小端，轉(zhuǎn)換成大端再返回
return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap32(h);
}
// 模擬ntohl函數(shù)，網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序轉(zhuǎn)本機(jī)字節(jié)序
unsigned long int NtoHl(unsigned long int n)
{
// 若本機(jī)為大端，與網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序同，直接返回
// 若本機(jī)為小端，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成小端再返回
return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap32(n);
}
// 模擬htons函數(shù)，本機(jī)字節(jié)序轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序
unsigned short int HtoNs(unsigned short int h)
{
// 若本機(jī)為大端，與網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序同，直接返回
// 若本機(jī)為小端，轉(zhuǎn)換成大端再返回
return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap16(h);
}
// 模擬ntohs函數(shù)，網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序轉(zhuǎn)本機(jī)字節(jié)序
unsigned short int NtoHs(unsigned short int n)
{
// 若本機(jī)為大端，與網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序同，直接返回
// 若本機(jī)為小端，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成小端再返回
return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap16(n);
}
引自：https://blog.csdn.net/androidbbc/article/details/81980068
