大小端问题

最近公司结构调整，工作的变动让我开始审视自己，才恍然发现自己已经长时间处于舒适区了，感觉就像一条温水的青蛙，慢慢被生活煮着。看起来整日忙忙碌碌，工作越发熟悉，工作内容挺饱满，但实际知识掌握得却很肤浅，根本谈不上精通。有感于此，我决定要将工作这几年学到的知识系统梳理一下，用笔讲清楚，这才谈得上是掌握。

首先把最近遇到的一些大小端问题拿出来，也算练一下文笔。

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什么是大小端？
大小端指的是数据保存的两种字节序。
大端（Big endian）指数据的高字节保存在内存的低地址处，数据的低字节保存在内存的高地址处。
小端（Little endian）正好相反，数据的高字节保存在内存的高地址处，数据的低字节保存在内存的低地址处。

比如0x12345678，大端模式的存放方式如下：
字节 0x 12 34 56 78
地址 0x 0043 0044 0045 0046 低地址 – > 高地址

而小端模式的存放方式如下：
字节 0x 78 56 34 12
地址 0x 0043 0044 0045 0046 低地址 – > 高地址

网络字节序和主机字节序
网络字节序是TCP/IP规定好的一种数据表示格式，与具体的CPU类型，操作系统无关，从而可以保证数据在不同主机间传输时能被正确理解。网络字节序采用大端模式。
主机字节序与客户主机采用的CPU类型有关，一般而言x86芯片采用小端，ARM多采用小端，而MIPS多采用大端。

网络字节序与主机字节序之间可以通过通用函数转换
htons： unsigned short类型从主机字节序转成网络字节序
htonl ： unsigned long类型从主机字机序转成网络字节序
ntohs： unsigned short类型从网络字节序转成主机字节序
ntohl： unsigned long类型从网络字节序转成主机字节序

问题汇总
大小端错误问题大体分为两种，一种是未进行大小端转换，这是比较常见的，多出现在解析网络数据包，以及构建socket的情况下。网络数据包均为大端，若主机字节序为小端，在未进行字节序转换的情况下可能出现指针越界的情况，举个例子，数据包某层协议存在长度字段，占两个字节，若不对长度数据进行大小端转换，则获取的数值是完全错误的，使用这个数值移动指针，指针溢出的可能性极大。另外创建socket时addr，port字段均必须为网络字节序。

另一种情况就是重复进行大小端转换，这种情况出现的概率也很大，原因多是对使用的系统函数不熟悉，系统函数已经对数据进行了转换，但函数外面又进行了一次转换，导致重复大小端转换，相当于没有转换。举个例子，in_addr_t inet_addr(const char *cp)函数解释为converts the Internet host address cp from IPv4-number-and-dots notation into binary data in network byte order， 可以看出函数返回值即为网络字节序，这时不能再调用如htonl等函数了。

不尽之处恳请提出，谢谢。