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htons函数使用方法,htons函数的作用

时间:2023-05-06 04:25:00 阅读:218301 作者:3266

Htons():【摘自百度百科】

htons是將整型變量從主機字節順序轉變成網絡字節順序, 就是整數在地址空間存儲方式變為:高位字節存放在內存的低地址處。

網絡字節順序是TCP/IP中規定好的一種數據表示格式,它與具體的CPU類型、操作系統等無關,從而可以保證數據在不同主機之間傳輸時能夠被正確解釋,網絡字節順序采用big-endian排序(大尾順序)方式。

因為項目中需要,設定例如來自端口號為9877的數據要做些什么處理,在上層設置了9877這個數字,但是讀取TCP頭部(TCP頭部的前十六字節為源端口號),發現不是原想的9877這個數,而是38182。

因為他是傳入9877,通過htons()函數轉變為網絡字節順序(見上),也就能理解為何網絡編程時候會使用:servaddr.sin_port=htons(9877);

但是因為在開發板的內核中,無法直接調用這個函數,所以需要自己實現該功能,結合網上查找,方法實現如下:#define BigLittleSwap16(A) ((((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | (((uint16)(A) & 0x00ff) << 8))

int checkCPUendian()

{

union{

unsigned long int i;

unsigned char s[4];

}c;

c.i = 0x12345678;

return (0x12 == c.s[0]);

}

unsigned short int HtoNs(unsigned short int h)

{

return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap16(h);

}Part 1: htons函數具體解釋

在Linux和Windows網絡編程時需要用到htons和htonl函數,用來將主機字節順序轉換為網絡字節順序。

在Intel機器下,執行以下程序int main()

...{

printf("%d /n",htons(16));

return 0;

}

得到的結果是4096,初一看感覺很怪。解釋如下,數字16的16進制表示為0x0010,數字4096的16進制表示為0x1000。 由於Intel機器是小尾端,存儲數字16時實際順序為1000,存儲4096時實際順序為0010。因此在發送網絡包時為了報文中數據為0010,需要經過htons進行字節轉換。如果用IBM等大尾端機器,則沒有這種字節順序轉換,但為了程序的可移植性,也最好用這個函數。

另外用注意,數字所占位數小於或等於一個字節(8 bits)時,不要用htons轉換。這是因為對於主機來說,大小尾端的最小單位為字節(byte)。

Part 2: 大小端模式

不同的CPU有不同的字節序類型 這些字節序是指整數在內存中保存的順序 這個叫做主機序

最常見的有兩種

1. Little endian:將低序字節存儲在起始地址

2. Big endian:將高序字節存儲在起始地址

LE little-endian

最符合人的思維的字節序

地址低位存儲值的低位

地址高位存儲值的高位

怎么講是最符合人的思維的字節序,是因為從人的第一觀感來說

低位值小,就應該放在內存地址小的地方,也即內存地址低位

反之,高位值就應該放在內存地址大的地方,也即內存地址高位

BE big-endian

最直觀的字節序

地址低位存儲值的高位

地址高位存儲值的低位

為什么說直觀,不要考慮對應關系

只需要把內存地址從左到右按照由低到高的順序寫出

把值按照通常的高位到低位的順序寫出

兩者對照,一個字節一個字節的填充進去

例子:在內存中雙字0x01020304(DWORD)的存儲方式

內存地址

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開始的內存中,則結果為

big-endian little-endian

0x0000 0x12 0xcd

0x0001 0x23 0xab

0x0002 0xab 0x34

0x0003 0xcd 0x12

x86系列CPU都是little-endian的字節序.

網絡字節順序是TCP/IP中規定好的一種數據表示格式,它與具體的CPU類型、操作系統等無關,從而可以保證數據在不同主機之間傳輸時能夠被正確解釋。網絡字節順序采用big endian排序方式。

為了進行轉換 bsd socket提供了轉換的函數 有下面四個

htons 把unsigned short類型從主機序轉換到網絡序

htonl 把unsigned long類型從主機序轉換到網絡序

ntohs 把unsigned short類型從網絡序轉換到主機序

ntohl 把unsigned long類型從網絡序轉換到主機序

在使用little endian的系統中 這些函數會把字節序進行轉換

在使用big endian類型的系統中 這些函數會定義成空宏

同樣 在網絡程序開發時 或是跨平台開發時 也應該注意保證只用一種字節序 不然兩方的解釋不一樣就會產生bug.

注:

1、網絡與主機字節轉換函數:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)

2、不同的CPU上運行不同的操作系統,字節序也是不同的,參見下表。

處理器 操作系統 字節排序

Alpha 全部 Little endian

HP-PA NT Little endian

HP-PA UNIX Big endian

Intelx86 全部 Little endian

Motorola680x() 全部 Big endian

MIPS NT Little endian

MIPS UNIX Big endian

PowerPC NT Little endian

PowerPC 非NT Big endian

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函數實現

今天在如鵬網里討論htonl、ntohl在不同機器的區別,特意模擬了htonl、ntohl、htons、ntohs函數實現。

實現如下: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,本機字節序轉網絡字節序

unsigned long int HtoNl(unsigned long int h)

{

// 若本機為大端,與網絡字節序同,直接返回

// 若本機為小端,轉換成大端再返回

return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap32(h);

}

// 模擬ntohl函數,網絡字節序轉本機字節序

unsigned long int NtoHl(unsigned long int n)

{

// 若本機為大端,與網絡字節序同,直接返回

// 若本機為小端,網絡數據轉換成小端再返回

return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap32(n);

}

// 模擬htons函數,本機字節序轉網絡字節序

unsigned short int HtoNs(unsigned short int h)

{

// 若本機為大端,與網絡字節序同,直接返回

// 若本機為小端,轉換成大端再返回

return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap16(h);

}

// 模擬ntohs函數,網絡字節序轉本機字節序

unsigned short int NtoHs(unsigned short int n)

{

// 若本機為大端,與網絡字節序同,直接返回

// 若本機為小端,網絡數據轉換成小端再返回

return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap16(n);

}

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