網絡字節序與主機字節序的轉換


在對IP地址結構體SOCKADDR_IN賦值的時候,經常會用到下列的函數htonl,htons,inet_addr,與之相對應的函數是ntohl,ntohs,inet_ntoa。查看這些函數的解析,會發現這些函數其實是與主機字節序和網絡字節序之間轉換有關。就是什么網絡字節序,什么是主機字節序呢?下面我寫出他們之間的轉換:

用IP地址127.0.0.1為例:

 

第一步   127     .         0         .         0         .        1                 把IP地址每一部分轉換為8位的二進制數。

第二步 01111111     00000000     00000000     00000001      =   2130706433   (主機字節序)

然后把上面的四部分二進制數從右往左按部分重新排列,那就變為:

第三步 00000001     00000000     00000000    01111111        =   16777343        (網絡字節序)

 

然后解析上面提到的函數作用就簡單多了,看以下代碼:

SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(2130706433);
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);

 

先是定義了一個IP地址結構體addrSrv,然后初始化它的IP時addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr必須是賦值IP地址的網絡字節序,htonl函數的作用是把一個主機字節序轉換為網絡字節序,也就是上面轉換過程中第二步轉換為第三步的作用,127.0.0.1的主機字節序是2130706433,把主機字節序2130706433轉換為網絡字節序就是htonl(2130706433)=16777343,所以如果你知道網絡字節序是16777343的話,addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(2130706433);與addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=16777343;是完全一樣的。

addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(2130706433);這句還可以寫為:

addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1"); 結果是完全一樣的。

可見inet_addr函數的轉換作用就是上面的第一步到第三步的轉換。

 

下面再看端口的主機字節序與網絡字節序的轉換。以6000端口為例。

 

第一步     00010111         01110000            =           6000 (主機字節序)

端口號其實就已經是主機字節序了,首先要把端口號寫為16位的二進制數,分前8位和后8位。

第二步      01110000          00010111          =            28695 (網絡字節序)

然后把主機字節序的前八位與后八位調換位置組成新的16位二進制數,這新的16位二進制數就是網絡字節序的二進制表示了。

 

因此,如果你知道6000端口的網絡字節序是28695的話。 addrSrv.sin_port=htons(6000);可以直接寫為 addrSrv.sin_port=28695;結果是一樣的,htons的作用就是把端口號主機字節序轉換為網絡字節序。

 

與htonl,htons,inet_addr,與之相對應的函數是ntohl,ntohs,inet_ntoa,不難看出,ntohl,ntohs,inet_ntoa,這三個函數其實就是執行與他們相對應函數的相反轉換,在這里就不詳細解析了。

 

 

更多字節序介紹,請參見:

字節序問題--大端法小端法

字節序(Endian),大端(Big-Endian),小端(Little-Endian)

 

 

API SOCKET基礎

(一) TCP建立連接並通信

(二) UDP通信

(三) 網絡字節序與主機字節序的轉換

(四) TCP SOCKET recv的內存情況

(五) 異步套接字

(六) CAsyncSocket 與 CSocket


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