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我们都知道,如今的通讯方式已经趋向与多样化,异构通信(计算机软件(操作系统) + 计算机硬件(内核架构,ARM,x86)不同)也已经很普遍了,如,手机和电脑中的qq进行通信,,,
同时,在计算机设计之初,对内存中数据的处理也有不同的方式,(低位数据存储在低位地址处或者高位数据存储在低位地址处),然而,在通信的过程中(ISO/OSI模型和TCP/IP四层模型中),数据被一步步封装(然后加入信息首部),当传到目的段时,被一步步解封,然后获取数据
从上面我们可以看出,数据在传输的过程中,一定有一个标准化的过程,也就是说:从主机a到主机b进行通信,
a的固有数据存储-------标准化--------转化成b的固有格式
如上而言:a或者b的固有数据存储格式就是自己的主机字节序,上面的标准化就是网络字节序(也就是大端字节序)
a的主机字节序----------网络字节序 ---------b的主机字节序
主机字节序:
就是自己的主机内部,内存中数据的处理方式,可以分为两种:
大端字节序(big-endian):按照内存的增长方向,高位数据存储于低位内存中
小端字节序(little-endian):按照内存的增长方向,高位数据存储于高位内存中
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。
所以,网络协议指定了通讯字节序:大端。只有在多字节数据处理时才需要考虑字节序,运行在同一台计算机上的进程相互通信时,一般不用考虑字节序,异构计算机之间通讯,需要转换自己的字节序为网络字节
但是,如何知道我们的主机是那一种的呢???这个我们可以通过程序来进行验证:
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(){
unsigned long a = 0x12345678;
unsigned char *p = (unsigned char *)(&a);
printf("主机字节序:%0x %0x %0x %0x\n", p[0], p[1], p[2], p[3]);
unsigned long b = htonl(a); //将主机字节序转化成了网络字节序
p = (unsigned char *)(&b);
printf("网络字节序:%0x %0x %0x %0x\n", p[0], p[1], p[2], p[3]); //16进制输出
return 0;
}
运行结果:可以看到我的当前主机是:小端字节序
#include <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
h是主机host,n是网络net,l是长整形long,s是短整形short,所以上面这些函数还是很好理解的
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
struct in_addr ipaddr;
unsigned long addr = inet_addr("192.168.1.100");
printf("addr = %u\n", ntohl(addr));
ipaddr.s_addr = addr;
printf("%s\n", inet_ntoa(ipaddr));
return 0;
}
运行结果:
值得注意的是:
in_addr_in inet_addr(const char *strptr);
inet_addr的参数是一个:点分十进制字符串,返回的值为一个32位的二进制网络字节序的IPv4地址,不然的话就是:INADDR_NONE
而返回值为:in_addr_t:IPv4,一般为uint32_t
所以也可以定义为:unsigned long
char * inet_ntoa(struct in_addr inaddr);
参数是一个结构体,所以要调用必须先定义一个结构体。
将网络地址转换成"."点隔的字符串格式。
以下接口所需头文件:#include <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostint32);
功能:
将 32 位主机字节序数据转换成网络字节序数据
参数:
hostint32:需要转换的 32 位主机字节序数据,uint32_t 为 32 为无符号整型
返回值:
成功:返回网络字节序的值
uint16_t htons(uint16_t hostint16);
功能:
将 16 位主机字节序数据转换成网络字节序数据
参数:
hostint16:需要转换的 16 位主机字节序数据,uint16_t,unsigned short int
返回值:
成功:返回网络字节序的值
测试示例:
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(int argc, charchar *argv[])
{
int a = 0x01020304;
short int b = 0x0102;
printf("htonl(0x%08x) = 0x%08x\n", a, htonl(a));
printf("htons(0x%04x) = 0x%04x\n", b, htons(b));
return 0;
}
运行结果如下:
uint32_t ntohl(uint32_t netint32);
功能:
将 32 位网络字节序数据转换成主机字节序数据
参数:
netint32:待转换的 32 位网络字节序数据,uint32_t,unsigned int
返回值:
成功:返回主机字节序的值
uint16_t ntohs(uint16_t netint16);
功能:
将 16 位网络字节序数据转换成主机字节序数据
参数:
netint16:待转换的 16 位网络字节序数据,uint16_t,unsigned short int
返回值:
成功:返回主机字节序的
三、地址转换函数以下接口所需头文件:#include <arpa/inet.h>
int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);
功能:
将点分十进制数串转换成 32 位无符号整数
参数:
family:协议族( AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET 等 ),常用 AF_INET
strptr:点分十进制数串
addrptr:32 位无符号整数的地址
返回值:
成功返回 1 、 失败返回其它
测试示例:
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
char ip_str[]="172.20.223.75";
unsigned int ip_uint = 0;
unsigned charchar *ip_p = NULL;
inet_pton(AF_INET,ip_str,&ip_uint);
printf("in_uint = %d\n",ip_uint);
ip_p = (charchar *)&ip_uint;
printf("in_uint = %d,%d,%d,%d\n",*ip_p,*(ip_p+1),*(ip_p+2),*(ip_p+3));
return 0;
}
运行结果如下:
inet_ntop
const char *inet_ntop( int family,
const void *addrptr,
char *strptr,
size_t len );
功能:
将 32 位无符号整数转换成点分十进制数串
参数:
family:协议族( AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET 等 ),常用 AF_INET
addrptr:32 位无符号整数
strptr:点分十进制数串
len:strptr 缓存区长度
len 的宏定义
#define INET_ADDRSTRLEN 16 // for ipv4
#define INET6_ADDRSTRLEN 46 // for ipv6
返回值:
成功:则返回字符串的首地址
失败:返回 NULL
测试示例:
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
unsigned char ip[] = {172,20,223,75};
char ip_str[16] = "NULL";
inet_ntop(AF_INET,(unsigned intint *)ip,ip_str,16);
printf("ip_str = %s\n",ip_str);
return 0;
}
运行结果如下: