本地字节序和网络字节序的转换

2024-04-23 06:01:28

1、背景

“端口号”或者“点分十进制的IP”必须先转化为“网络字节序”，才能在网络环境中传输。
TCP/IP 规定，网络数据流采用大端字节序：高地址存低位数据，计算机一般采用小端存储。如下图所示：

因此，从计算机到网络，需要一个“主机字节序”到“网络字节序”的转换。

2、转换函数

符号说明：
32：32 位，代表转IP ；
16：代表转端口号；
h：host 主机；
to：到；
n：net 网络；
l：长整形（标识 IP）；
s：短整形（标识端口号）。

（1）端口号转换：

#include <arpa/inet.h> // 头文件
uint16_t htons(uint16_t hostshort); // 端口号 本地字节序转网络字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); // 端口号 网络字节序转本地字节序

（2）IP地址转换

uint32_t htonl(uint32_t hostlong); // IP 本地字节序转网络字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); // IP 网络字节序转本地字节序

但是，使用以上函数转换 IP 时候，应用起来比较麻烦，需要：先将点分十进制（字符串）转为unsigned int（本地字节序）然后再利用上述函数转为网络字节序。
因此，一般只这样使用：

htonl(INADDR_ANY); // 将本地的任意有效的 IP转为网络字节序

彻底解决方式：常用以下函数进行转换 IP，这样可以实现：字符串直接转换为网络字节序

#include <arpa/inet.h> // 头文件
int inet_pton(int af, const char *src, void *dst); // 点分十进制直接转为网络字节序，成功返回0，失败返回-1

参数：
af：指定 IP 版本：AF_INET为IPv4 、AF_INET6为IPv6
src：点分十进制的 IP 地址
dst：传出参数，获得的网络字节序，

const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size); // 网络字节序直接转点分十进制

参数：
src：网络字节序
dst：传出参数，点分十进制字符串的首地址
size：socklen_t 类型，字符串的长度

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