大端法、小端法、网络字节序

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关于字节序(大端法、小端法)的定义

《UNXI网络编程》定义：术语“小端”和“大端”表示多字节值的哪一端(小端或大端)存储在该值的起始地址。小端存在起始地址，即是小端字节序；大端存在起始地址，即是大端字节序。

也可以说： 
1.小端法(Little-Endian)就是低位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，高位字节排放在内存的高地址端。 
2.大端法(Big-Endian)就是高位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，低位字节排放在内存的高地址端。

举个简单的例子，对于整形0x12345678。它在大端法和小端法的系统内中，分别如图1所示的方式存放。

 

 网络字节序：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（大端）排序方式。

我们知道网络上的数据流是字节流，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，它是将这个字节作为高位还是低位来处理呢？ 
网络字节序定义：收到的第一个字节被当作高位看待，这就要求发送端发送的第一个字节应当是高位。而在发送端发送数据时，发送的第一个字节是该数字在内存中起始地址对应的字节。可见多字节数值在发送前，在内存中数值应该以大端法存放。 
网络字节序说是大端字节序。 
比如我们经过网络发送0x12345678这个整形，在80X86平台中，它是以小端法存放的，在发送前需要使用系统提供的htonl将其转换成大端法存放，如图2所示。  网络字节序是确定的，而主机字节序的多样性往往是混淆的原因！

转换函数

编辑

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.

注意事项

1、网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (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

下面是一个检验本机字节序的简便方法：
//判断本机的字节序
//返回true表为小段序。返回false表示为大段序
bool am_little_endian ()
{
unsigned short i=1;
return (int)*((char *)(&i)) ? true : false;
}
int main()
{
if(am_little_endian())
{
printf("本机字节序为小段序!\n");
}
else
{
printf("本机字节序为大段序!\n");
}
return 0;
}

字节序测试程序 

不同cpu平台上字节序通常也不一样，下面写个简单的C程序，它可以测试不同平台上的字节序。

1 #include <stdio.h>2 #include <netinet/in.h>3 int main()4 {5     int i_num = 0x12345678;6     printf("[0]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 0));7     printf("[1]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 1));8     printf("[2]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 2));9     printf("[3]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 3));10  11     i_num = htonl(i_num);12     printf("[0]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 0));13     printf("[1]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 1));14     printf("[2]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 2));15     printf("[3]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 3));16  17     return 0;18 } 

在80X86CPU平台上，执行该程序得到如下结果： 
[0]:0x78 
[1]:0x56 
[2]:0x34 
[3]:0x12

[0]:0x12 
[1]:0x34 
[2]:0x56 
[3]:0x78

分析结果，在80X86平台上，系统将多字节中的低位存储在变量起始地址，使用小端法。htonl将i_num转换成网络字节序，可见网络字节序是大端法。

总结点：80X86使用小端法，网络字节序使用大端法。