C# 大端與小端

c# 通信中字節序處理。

原文地址：https://blog.csdn.net/ybhjx/article/details/50475440

最近在寫一個短信下發功能，客戶端使用c#和java的短信網關的進行網絡通信。

之前使用java進行開發，一切正常，改用c#無法收到網關應答。

想了半天意識到是不是網絡字節序問題，

java默認就是大端字節序，和網絡字節序是一至的，所以不轉換也不會有問題，

而c#在windows平台上是小端字節序。

網絡發送字節流是按大端序發送，也就是從左到右發送，和c#的小端序相反，造成網關不能正常識別協議。

嘗試c#中轉換一下字節序，通信成功。

c#中字節序轉換有兩種方法。

非字串使用 System.BitConverter.GetBytes()方法，先讀入字節數組中，然后再用Array.Reverse()對byte數組反序一下，得到大端序字節數組。

代碼： 

 short x = 6;

byte[] a=System.BitConverter.GetBytes(x);   //得到小端字節序數組

Array.Reverse(a);   //反轉數組轉成大端。

 

 

另外c#直接提供了網絡字節序轉換方法。

 System.Net.IPAddress.HostToNetworkOrder（本機到網絡轉換）

System.Net.IPAddress.NetworkToHostOrder(網絡字節轉成本機)

推薦使用這種方法，簡單有效。

代碼示例：

 short x = 6;

short b = System.Net.IPAddress.HostToNetworkOrder(x);        //把x轉成相應的大端字節數

byte[] bb = System.BitConverter.GetBytes(b);        //這樣直接取到的就是大端字節序字節數組。

 

對於字符串型：使用 System.Text.Encoding.Default.GetBytes();直接取字串對應字節數組。

不知道為什么這個方法取到的直接就是大端字節數組。不用轉換。

后來查了一下，關於字串的字節序問題，因為gbk和utf-8都是以單個字節表示數字的，所以不存在字節序問題，在多個不同系統架構都用。對於utf-16，則是以雙字節表示一個整數，所以為會有字節序問題，分大小端unicode。

System.Text.Encoding.Default.GetBytes();在我的簡體中文系統上是以gb2312的編碼，也就是單個字來進行編碼的，所以也不會有字節序問題。

補充：“對於任何字符編碼，編碼單元的順序是由編碼方案指定的，與endian無關。例如GBK的編碼單元是字節，用兩個字節表示一個漢字。這兩個字節的順序是固定的，不受CPU字節序的影響。UTF-16的編碼單元是word（雙字節），word之間的順序是編碼方案指定的，word內部的字節排列才會受到endian的影響。”，所以utf-8也沒有字節序的問題。字節序問題之存在於需要使用兩個字節以上來表示整數。而UTF-8只是一串字節流，不存在字節序問題，不過將這些字節流翻譯成Unicode比其他的傳輸方式復雜。以字節為單位編碼的，無論一個漢字是多少個字節，都無字節序問題。
你注意，字節序問題不是指多個字節傳輸的先后，這個是固定的無異議的。而是指一個多字節編碼在機器中的表示方式問題。
char str[] = "abaksdkakskasklasflk"；這個無字節序問題。
但
int    str[] = {0x11223344, 2, 3 }就有字節序問題了。因為str[0]同樣數值不同機器中表示不同。

而剩下的， 就是字符編碼內部的字節序了。比如UTF-16是用兩個字節表示一個字符，但是這兩個字節內部如何排序，系統並不知道，所以必須指定字節序。但是UTF-8由於幾個字節表示並不相同，一定要從那個表示長度的字節開始讀，相當於一開始就知道該從哪里是隊頭隊尾，所以不存在字節序問題。

附上字節序說明：

 

為什么要注意字節序的問題呢？你可能這么問。當然，如果你寫的程序只在單機環境下面運行，並且不和別人的程序打交道，那么你完全可以忽略字節序的存在。但是，如果你的程序要跟別人的程序產生交互呢？尤其是當你把你在微機上運算的結果運用到計算機群上去的話。在這里我想說說兩種語言。C/C++語言編寫的程序里數據存儲順序是跟編譯平台所在的CPU相關的，而JAVA編寫的程序則唯一采用big endian方式來存儲數據。試想，如果你用C/C++語言在x86平台下編寫的程序跟別人的JAVA程序互通時會產生什么結果？就拿上面的 0x12345678來說，你的程序傳遞給別人的一個數據，將指向0x12345678的指針傳給了JAVA程序，由於JAVA采取big endian方式存儲數據，很自然的它會將你的數據翻譯為0x78563412。什么？竟然變成另外一個數字了？是的，就是這種后果。因此，在你的C程序傳給JAVA程序之前有必要進行字節序的轉換工作。

 

　用文字說明可能比較抽象，下面用圖像加以說明。比如數字0x12345678在兩種不同字節序CPU中的存儲順序如下所示：

　　Big Endian

　　低地址 高地址

　　----------------------------------------->

　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　| 12 | 34 | 56 | 78 |

　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　Little Endian

　　低地址 高地址

　　----------------------------------------->

　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

　　| 78 | 56 | 34 | 12 |

　　+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

using  System;

using  System.Collections.Generic;

using  System.Linq;

using  System.Text;

using  System.Net;

 

namespace  ConsoleApplication2

{

     class  Program

     {

           static  void  Main( string [] args)

         {

             byte [] b = { 1, 2, 3, 4 };

             

             //x1是小端模式值：x1=67305985=0x04030201

             int  x1 = BitConverter.ToInt32(b, 0);

 

             //x2是大端模式值：x2=16909060=0x01020304

             int  x2 = IPAddress.NetworkToHostOrder(x1);

         }

     }

}

上面代碼利用IPAddress.NetworkToHostOrder( )方法實現大、小端轉換。