基於大端法、小端法以及網絡字節序的深入理解

關於字節序(大端法、小端法)的定義《UNXI網絡編程》定義：術語“小端”和“大端”表示多字節值的哪一端(小端或大端)存儲在該值的起始地址。小端存在起始地址，即是小端字節序；大端存在起始地址，即是大端字節序。

也可以說：
1.小端法(Little-Endian)就是低位字節排放在內存的低地址端即該值的起始地址，高位字節排放在內存的高地址端。
2.大端法(Big-Endian)就是高位字節排放在內存的低地址端即該值的起始地址，低位字節排放在內存的高地址端。
舉個簡單的例子，對於整形0x12345678。它在大端法和小端法的系統內中，分別如圖1所示的方式存放。

 

網絡字節序

我們知道網絡上的數據流是字節流，對於一個多字節數值，在進行網絡傳輸的時候，先傳遞哪個字節？也就是說，當接收端收到第一個字節的時候，它是將這個字節作為高位還是低位來處理呢？
網絡字節序定義：收到的第一個字節被當作高位看待，這就要求發送端發送的第一個字節應當是高位。而在發送端發送數據時，發送的第一個字節是該數字在內存中起始地址對應的字節。可見多字節數值在發送前，在內存中數值應該以大端法存放。
網絡字節序說是大端字節序。
比如我們經過網絡發送0x12345678這個整形，在80X86平台中，它是以小端法存放的，在發送前需要使用系統提供的htonl將其轉換成大端法存放，如圖2所示。

字節序測試程序

不同cpu平台上字節序通常也不一樣，下面寫個簡單的C程序，它可以測試不同平台上的字節序。
代碼如下：

   #include <stdio.h>
   #include <netinet/in.h>
   int main()
   {
       int i_num = 0x12345678;
       printf("[0]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 0));
       printf("[1]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 1));
       printf("[2]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 2));
       printf("[3]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 3));

       i_num = htonl(i_num);
       printf("[0]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 0));
       printf("[1]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 1));
       printf("[2]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 2));
       printf("[3]:0x%x\n", *((char *)&i_num + 3));

       return 0;
   }

在80X86CPU平台上，執行該程序得到如下結果：
[0]:0x78
[1]:0x56
[2]:0x34
[3]:0x12

[0]:0x12
[1]:0x34
[2]:0x56
[3]:0x78

分析結果，在80X86平台上，系統將多字節中的低位存儲在變量起始地址，使用小端法。htonl將i_num轉換成網絡字節序，可見網絡字節序是大端法。

總結點：80X86使用小端法，網絡字節序使用大端法。