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简介
所谓 socket 套接字就是对网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的 端点的抽象。 一个套接字就是网络上进程通信的一端提供了应用层进程利用网络协议交换数据的机制。从所处 的地位来讲套接字 上联应用进程下联 网络协议栈是应用程序通过网络协议进行 通信的接口 是应用程序与网络协议根进行 交互的接口。 socket 可以看成是两个网络应用程序进行通信时各自通信连接中的端点这是一个逻辑上的概 念。它是网络环境中进程间通信的 API也是可以被命名和寻址的通信端点使用中的每一个套接 字都有其类型和一个与之相连进程。 通信时其中一个网络应用程序将要传输的一段信息写入它所在 主机的 socket 中该 socket 通过与网络接口卡NIC相连的传输介质将这段信息送到另外一台 主机的 socket 中使对方能够接收到这段信息。socket 是由 IP 地址和端口结合的提供向应用 层进程传送数据包的机制。 socket 本身有“插座”的意思在 Linux 环境下用于表示进程间网络通信的 特殊文件类型。本质为 内核借助缓冲区形成的伪文件。既然是文件那么理所当然的我们可以 使用文件描述符引用套接 字。与管道类似的Linux 系统将其 封装成文件的目的是为了统一接口使得读写套接字和读写文 件的操作一致。区别是管道主要应用于本地进程间通信而套接字多应用于网络进程间数据的传 递。 A将数据先写入写缓冲区然后封装后发送到BB分用(解封装)后数据被放入套接字的读缓冲区。 // 套接字通信分两部分
- 服务器端被动接受连接一般不会主动发起连接
- 客户端主动向服务器发起连接socket是一套通信的接口Linux 和 Windows 都有但是有一些细微的差别。 2. 字节序 简介 现代 CPU 的累加器一次都能装载至少 4 字节这里考虑 32 位机即一个整数。那么这 4 字节 在内存中排列的顺序将影响它被累加器装载成的整数的值这就是字节序问题。在各种计算机 体系结构中对于字节、字等的存储机制有所不同因而引发了计算机通信领域中一个很重要的问 题即通信双方交流的信息单元比特、字节、字、双字等等应该以什么样的顺序进行传送。 如 果不达成一致的规则通信双方将无法进行正确的编码/译码从而导致通信失败。 字节序顾名思义字节的顺序就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序(一个字节的数 据当然就无需谈顺序的问题了)。 字节序分为大端字节序Big-Endian 和小端字节序Little-Endian。 大端字节序是指一个整 数的 最高位字节23 ~ 31 bit存储在内存的低地址处 低位字节0 ~ 7 bit存储在内存的高地 址处小端字节序则是指整数的高位字节存储在内存的高地址处而低位字节则存储在内存的低地 址处。 字节序举例 上图0x11是最高位所以放在高地址处(内存地址增长方向)。 上图0x12是最高位所以放在低地址处。 判断本地主机是大端序还是小端序代码 /* 字节序字节在内存中存储的顺序。小端字节序数据的高位字节存储在内存的高位地址低位字节存储在内存的低位地址大端字节序数据的低位字节存储在内存的高位地址高位字节存储在内存的低位地址
*/// 通过代码检测当前主机的字节序
#include stdio.hint main() {union {short value; // 2字节char bytes[sizeof(short)]; // char[2]} test;test.value 0x0102;if((test.bytes[0] 1) (test.bytes[1] 2)) {printf(大端字节序\n);} else if((test.bytes[0] 2) (test.bytes[1] 1)) {printf(小端字节序\n);} else {printf(未知\n);}return 0;
} 字节序转换函数 当格式化的数据在两台使用不同字节序的主机之间直接传递时接收端必然错误的解释之。解决问题的方法是发送端总是把要发送的数据转换成大端字节序数据后再发送而接收端知道对方传送过来的数据总是采用大端字节序所以接收端可以根据自身采用的字节序决定是否对接收到的数据进行转换小端机转换大端机不转换。 网络字节顺序 是 TCP/IP 中规定好的一种数据表示格式它与具体的 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大端排序方式。 BSD Socket 提供了封装好的转换接口方 便程序员使用。包括从主机字节序到网络字节序的转换函数htons、 htonl 从网络字节序到主机字节序的转换函数 ntohs 、 ntohl 。 h - host 主机主机字节序
to - 转换成什么
n - network 网络字节序
s - short unsigned short
l - long unsigned int #include arpa/inet.h
// 转换端口
uint16_t htons(uint16_t hostshort); // 主机字节序 - 网络字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); // 网络字节序 - 主机字节序
// 转IP
uint32_t htonl(uint32_t hostlong); // 主机字节序 - 网络字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); // 网络字节序 - 主机字节序 测试代码如下 /*网络通信时需要将主机字节序转换成网络字节序大端另外一段获取到数据以后根据情况将网络字节序转换成主机字节序。// 转换端口uint16_t htons(uint16_t hostshort); // 主机字节序 - 网络字节序uint16_t ntohs(uint16_t netshort); // 网络字节序 - 主机字节序// 转IPuint32_t htonl(uint32_t hostlong); // 主机字节序 - 网络字节序uint32_t ntohl(uint32_t netlong); // 网络字节序 - 主机字节序
*/#include stdio.h
#include arpa/inet.hint main() {// htons 转换端口unsigned short a 0x0102;printf(a : %x\n, a);unsigned short b htons(a);printf(b : %x\n, b);printf(\n);// htonl 转换IPchar buf[4] {192, 168, 1, 100};int num *(int *)buf;// 强转成int *是4个字节buf一共4个字节int sum htonl(num);unsigned char *p (char *)sum;printf(%d %d %d %d\n, *p, *(p1), *(p2), *(p3));printf(\n);// ntohlunsigned char buf1[4] {1, 1, 168, 192};int num1 *(int *)buf1;int sum1 ntohl(num1);unsigned char *p1 (unsigned char *)sum1;printf(%d %d %d %d\n, *p1, *(p11), *(p12), *(p13));// ntohsreturn 0;
} 输出结果为 再来看一下a和b的输出疑问
gpt的解答
你的理解基本正确我会进一步解释一下。
在计算机中整数在内存中以二进制形式存储而不同的字节序会影响在内存中的表示方式。对于小端序Little Endian机器最低有效字节存储在最低内存地址而对于大端序Big Endian机器最高有效字节存储在最低内存地址。
当你使用 %x 格式化输出时实际上是将内存中的二进制数据格式化为十六进制字符串这并不会改变数据在内存中的存储方式。因此a 在小端序机器上在内存中的表示是 02 01但是在使用 %x 输出时它被格式化为 0x0102这只是一种表示形式。
同样htons 和 htonl 等函数并不改变内存中的实际存储方式它们只是负责在不同字节序之间进行转换。这些函数的目的是确保在网络通信中数据的一致性而不是改变内存中的存储方式。
所以你的理解是正确的输出的值是通过格式化方式呈现的而不是真正改变了内存中的存储方式。
