广元网站开发,兰州电商平台网站建设,360免费网站建设,肖鸿昌建筑网站概述 字节序是指多字节数据在内存中的存储顺序。主要有两种字节序#xff1a;大端序、小端序。 大端序#xff1a;即Big-Endian#xff0c;高位字节存放在低地址处#xff0c;低位字节存放在高地址处。比如#xff1a;16位整数0x1234#xff0c;在大端序下会以0x12 0x34的…概述 字节序是指多字节数据在内存中的存储顺序。主要有两种字节序大端序、小端序。 大端序即Big-Endian高位字节存放在低地址处低位字节存放在高地址处。比如16位整数0x1234在大端序下会以0x12 0x34的形式存储。 小端序即Little-Endian低位字节存放在低地址处高位字节存放在高地址处。比如16位整数0x1234在小端序下会以0x34 0x12的形式存储。 需要注意的是不同计算机系统可能使用不同的字节序来存储多字节的数据类型。当这些系统之间进行通信时如果不正确处理字节序问题就可能会导致数据解析错误。比如如果一台机器是小端序另一台是大端序它们之间的数据交换如果没有经过适当的转换接收方可能会误解发送方的数据。 检测字节序 在C中检测字节序有几种不同的方法。下面分别进行介绍。 1、使用类型转换。下面的代码封装了一个IsLittleEndian的函数用于判断是否为小端序。在该函数中首先初始化一个32位无符号整数uiValue其值为0x01020304。然后使用reinterpret_cast将uiValue的地址转换为char*类型的指针以便逐字节访问。检查uiValue的第一个字节是否为0x04如果是则系统是小端序否则系统是大端序。
#include iostream
using namespace std;bool IsLittleEndian()
{unsigned int uiValue 0x01020304;char* pValue reinterpret_castchar*(uiValue);// 如果第一个字节是0x04则是小端序return (pValue[0] 0x04);
}int main()
{if (IsLittleEndian()){cout Little-Endian endl;}else{cout Big-Endian endl;}return 0;
} 2、使用联合体。联合体允许我们在相同的内存位置存储不同的数据类型这样可以方便地检查多字节数据类型的字节顺序。在下面的代码中我们首先使用联合体将一个32位无符号整数unsigned int i和一个4个字符的数组char c[4]共享同一块内存。然后初始化联合体中的unsigned int i为0x01020304。最后通过char c[4]访问unsigned int i的第一个字节。检查第一个字节是否为0x04如果是则系统是小端序否则系统是大端序。
#include iostream
using namespace std;bool IsLittleEndian()
{union {unsigned int i;char c[4];} value {0x01020304};// 如果第一个字节是0x04则是小端序return (value.c[0] 0x04);
}int main()
{if (IsLittleEndian()){cout Little-Endian endl;}else{cout Big-Endian endl;}return 0;
} 3、使用标准库函数。在某些情况下可以使用标准库提供的函数来检测字节序。比如在POSIX兼容的系统中可以使用endian.h头文件中的宏来检测字节序。具体如何使用可参考下面的示例代码。
#include iostream
#include endian.h
using namespace std;int main()
{
#if __BYTE_ORDER __LITTLE_ENDIANcout Little-Endian endl;
#elif __BYTE_ORDER __BIG_ENDIANcout Big-Endian endl;
#elsecout Unknown endianness endl;
#endifreturn 0;
} 主机字节序与网络字节序 主机字节序是指当前计算机系统中多字节数据类型的存储顺序。主要有上面介绍的两种字节序大端序和小端序。 在网络协议中为了确保数据的一致性通常规定使用一种统一的字节序。最常见的网络字节序是大端序这是因为大端序与人类阅读数字的习惯一致便于调试和理解。比如在TCP/IP协议族中所有多字节的数据类型都要求使用大端序进行传输。 字节序转换 在跨平台或异构网络环境中不同的系统可能使用不同的字节序。如果发送方和接收方的字节序不一致且没有进行适当的转换会导致数据解析错误。因此在网络编程中必须确保数据在发送前转换为网络字节序在接收后转换回主机字节序。 C标准库提供了几个用于字节序转换的函数。对于POSIX兼容系统比如Linux、Mac等这些函数定义在arpa/inet.h头文件中。对于Windows系统这些函数定义在winsock2.h头文件中。 htons()和htonl()用于将主机字节序转网络字节序Host to Network Short/Long。 ntohs()和ntohl()用于将网络字节序转主机字节序Network to Host Short/Long。 在下面的示例代码中我们使用htons和htonl将主机字节序的hostShort、hostLong转换成了网络字节序的netShort、netLong。然后再将网络字节序的netShort、netLong转换回主机字节序的convertedShort、convertedLong。注意在Windows下使用Visual Studio编译这段程序时需要在工程中链接ws2_32.lib库否则链接时会报错。
#include iostream
#include winsock2.h
using namespace std;int main()
{// 主机字节序转为网络字节序uint16_t hostShort 0x1234;uint32_t hostLong 0x12345678;uint16_t netShort htons(hostShort);uint32_t netLong htonl(hostLong);cout Host short: hex hostShort endl;cout Network short: hex netShort endl;cout Host long: hex hostLong endl;cout Network long: hex netLong endl;// 再将网络字节序转回主机字节序uint16_t convertedShort ntohs(netShort);uint32_t convertedLong ntohl(netLong);cout Converted short: hex convertedShort endl;cout Converted long: hex convertedLong endl;return 0;
}
