1.网络字节序
网络上传输的数据都是字节流,对于一个多字节数值,在进行网络传输的时候,先传递哪个字节?也就是说,当接收端收到第一个字节的时候,它将这个字节作为高位字节还是低位字节处理,是一个比较有意义的问题;
UDP/TCP/IP协议规定:把接收到的第一个字节当作高位字节看待,这就要求发送端发送的第一个字节是高位字节;而在发送端发送数据时,发送的第一个字节是该数值在内存中的起始地址处对应的那个字节,也就是说,该数值在内存中的起始地址处对应的那个字节就是要发送的第一个高位字节(即:高位字节存放在低地址处);由此可见,多字节数值在发送之前,在内存中因该是以大端法存放的; 所以说,网络字节序采用big endian排序方式。
网络字节序是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。在实际中，当在两个存储方式不同的主机上传输时，需要借助字节序转换函数。
2.主机字节序
不同的机器主机字节序不相同，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。我们把某个给定系统所用的字节序称为主机字节序（host byte order）。比如x86系列CPU都是little-endian的字节序。
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。
网络字节序与主机字节序之间的转换函数：htons(), ntohs(), htons()，htonl()，位于头文件<netinet/in.h>，htons和ntohs完成16位无符号数的相互转换，htonl和ntohl完成32位无符号数的相互转换。
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；
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。
3.网络字节序与主机字节序的相互转换
常用系统调用
Linux socket网络编程中，经常会使用下面四个C标准库函数进行字节序间的转换。
#include <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong); //把uint32_t类型从主机序转换到网络序
uint16_t htons(uint16_t hostshort); //把uint16_t类型从主机序转换到网络序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); //把uint32_t类型从网络序转换到主机序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); //把uint16_t类型从网络序转换到主机序
64位数值的转换
现在如果需要对64位类型数据进行主机字节序与网络字节序的转换，没有现成系统API可用，可以通过下面两种方法进行转换：
1.使用移位
//主机序转网络序
unsigned long long htonll(unsigned long long val)
{
if(__BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN)
{
return (((unsigned long long )htonl((int)((val << 32) >> 32))) << 32) | (unsigned int)htonl((int)(val >> 32));
}
else if (__BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN)
{
return val;
}
}
//网络序转主机序
unsigned long long ntohll(unsigned long long val)
{
if (__BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN)
{
return (((unsigned long long )ntohl((int)((val << 32) >> 32))) << 32) | (unsigned int)ntohl((int)(val >> 32));
}
else if (__BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN)
{
return val;
}
}
2.使用联合体union
根据联合体的特性：联合中所有成员引用的是内存中相同的位置，其长度为最长成员的长度。
typedef struct {
unsigned int u32_h;
unsigned int u32_l;
}Int64_t;
typedef union {
unsigned long long u64;
Int64_t st64;
}Convert64_t;
//主机序转网络序
unsigned long long htonll(unsigned long long val)
{
if (__BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN)
{
Convert64_t box_in, box_out;
box_in.u64 = val;
box_out.st64.u32_h = htonl(box_in.st64.u32_l);
box_out.st64.u32_l = htonl(box_in.st64.u32_h);
return box_out.u64;
}
else if (__BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN)
{
return val;
}
}
//网络序转主机序
unsigned long long ntohll(unsigned long long val)
{
if (__BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN)
{
Convert64_t box_in, box_out;
box_in.u64 = val;
box_out.st64.u32_h = ntohl(box_in.st64.u32_l);
box_out.st64.u32_l = ntohl(box_in.st64.u32_h);
return box_out.u64;
}
else if(__BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN)
{
return val;
}
}
3使用编译器内置函数
#ifdef WIN32
#define ntohll(x) _byteswap_uint64 (x)
#define htonll(x) _byteswap_uint64 (x)
#else
#if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
#define ntohll(x) (x)
#define htonll(x) (x)
#else
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
#define ntohll(x) __bswap_64 (x)
#define htonll(x) __bswap_64 (x)
#endif
#endif
#endif