Linux 網絡程式設計——網絡位元組序、位址轉換

一、位元組序的概念

位元組序是指多位元組資料的存儲順序，在設計計算機系統的時候，有兩種處理記憶體中資料的方法：大端格式、小端格式。

小端格式(Little-Endian)：将低位位元組資料存儲在低位址。

大端格式(Big-Endian)：将高位位元組資料存儲在低位址。

舉個簡單的例子，對于整形 0x12345678，它在大端格式和小端格式的系統中，分别如下圖所示的方式存放：

下面例子為确定主機的位元組序：

[objc] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2. int main(int argc, charchar *argv[])  
3. {  
4.     unsigned int a = 0x12345678;  
5.     unsigned char *p = (unsigned charchar *)&a; //隻取一個位元組  
6.     if(0x12 == *p){  
7.         printf("Big-Endian\n");  
8.     }else if(0x78 == *p){  
9.         printf("Little-Endian\n");  
10.     }  
11.     return 0;  
12. }  

網絡上的資料流是位元組流，對于一個多位元組數值，在進行網絡傳輸的時候，先傳遞哪個位元組？也就是說，當接收端收到第一個位元組的時候，它是将這個位元組作為高位還是低位來處理呢？

網絡位元組序定義：收到的第一個位元組被當作高位看待，這就要求發送端發送的第一個位元組應當是高位。而在發送端發送資料時，發送的第一個位元組是該數字在記憶體中起始位址對應的位元組。可見多位元組數值在發送前，在記憶體中數值應該以大端法存放。  

是以，網絡協定指定了通訊位元組序：大端。隻有在多位元組資料處理時才需要考慮位元組序，運作在同一台計算機上的程序互相通信時，一般不用考慮位元組序，異構計算機之間通訊，需要轉換自己的位元組序為網絡位元組

二、位元組序轉換函數介紹

以下接口所需頭檔案：#include <arpa/inet.h>

uint32_t htonl(uint32_t hostint32);

功能：

将 32 位主機位元組序資料轉換成網絡位元組序資料

參數：

hostint32：需要轉換的 32 位主機位元組序資料，uint32_t 為 32 為無符号整型

傳回值：

成功：傳回網絡位元組序的值

uint16_t htons(uint16_t hostint16);

功能：

将 16 位主機位元組序資料轉換成網絡位元組序資料

參數：

hostint16：需要轉換的 16 位主機位元組序資料，uint16_t，unsigned short int

傳回值：

成功：傳回網絡位元組序的值

測試示例：

[objc] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <arpa/inet.h>  
3. int main(int argc, charchar *argv[])  
4. {  
5.     int a = 0x01020304;  
6.     short int b = 0x0102;  
7.     printf("htonl(0x%08x) = 0x%08x\n", a, htonl(a));  
8.     printf("htons(0x%04x) = 0x%04x\n", b, htons(b));  
9.     return 0;  
10. }  

運作結果如下：

uint32_t ntohl(uint32_t netint32);

功能：

将 32 位網絡位元組序資料轉換成主機位元組序資料

參數：

netint32：待轉換的 32 位網絡位元組序資料，uint32_t，unsigned int

傳回值：

成功：傳回主機位元組序的值

uint16_t ntohs(uint16_t netint16);

功能：

将 16 位網絡位元組序資料轉換成主機位元組序資料

參數：

netint16：待轉換的 16 位網絡位元組序資料，uint16_t，unsigned short int

傳回值：

成功：傳回主機位元組序的

三、位址轉換函數

以下接口所需頭檔案：#include <arpa/inet.h>

int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);

功能：

将點分十進制數串轉換成 32 位無符号整數

參數：

family：協定族( AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET 等 )，常用 AF_INET

strptr：點分十進制數串

addrptr：32 位無符号整數的位址

傳回值：

成功傳回 1 、 失敗傳回其它

測試示例：

[objc] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <arpa/inet.h>  
3. int main()  
4. {  
5.     char ip_str[]="172.20.223.75";  
6.     unsigned int ip_uint = 0;  
7.     unsigned charchar *ip_p = NULL;  
8.     inet_pton(AF_INET,ip_str,&ip_uint);  
9.     printf("in_uint = %d\n",ip_uint);  
10.     ip_p = (charchar *)&ip_uint;  
11.     printf("in_uint = %d,%d,%d,%d\n",*ip_p,*(ip_p+1),*(ip_p+2),*(ip_p+3));  
12.     return 0;  
13. }  

運作結果如下：

const char *inet_ntop( int family, 

const void *addrptr,   

char *strptr, 

size_t len );

功能：

将 32 位無符号整數轉換成點分十進制數串

參數：

family：協定族( AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET 等 )，常用 AF_INET

addrptr：32 位無符号整數

strptr：點分十進制數串

len：strptr 緩存區長度

len 的宏定義

#define INET_ADDRSTRLEN   16  // for ipv4

#define INET6_ADDRSTRLEN  46  // for ipv6

傳回值：

成功：則傳回字元串的首位址

失敗：傳回 NULL

測試示例：

[objc] view plaincopy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <arpa/inet.h>  
3. int main()  
4. {  
5.     unsigned char ip[] = {172,20,223,75};  
6.     char ip_str[16] = "NULL";  
7.     inet_ntop(AF_INET,(unsigned intint *)ip,ip_str,16);  
8.     printf("ip_str = %s\n",ip_str);  
9.     return 0;  
10. }  

運作結果如下：

測試示例代碼下載下傳請點此處。

轉自：http://blog.csdn.net/tennysonsky/article/details/45045549