字节序

字节序，又称端序或尾序，指的是多字节数据在内存中的存放顺序。

大端和小端

计算机有两种储存数据的方式：大端字节序（Big Endian）和小端字节序（Little Endian）。

大端模式：是指数据的高字节保存在内存的低地址中，低字节保存在内存的高地址端。

小端模式：是指数据的高字节保存在内存的高地址中，低字节保存在内存的低地址端。

以一个两字节short型变量0x0102的存储举例：

大端字节序：高位字节在前，低位字节在后，01

02，从左往右看着更习惯。

小端字节序：低位字节在前，高位字节在后，02

01，也存在这种存储顺序。

以0x12345678这个数字为例，它的大端模式和小端模式分别如下：

大端字节序符合阅读习惯；小端字节序计算机处理效率高

网络序和主机序

网络字节序：TCP/IP各层协议将字节序定义为Big Endian，即大端模式，TCP/IP协议中使用的字节序是大端序。

主机字节序：整数在内存中存储的顺序，目前以Little Endian，即小端模式，比较普遍（不同的CPU有不同的字节序）。

主机序转换到网络序

1. htons函数

   函数功能：将主机无符号短整形数转换成网络。举例说明如果把htons(16)输出你会看到得到的结果是4096，为什么呢？因为16的十六进制是0X0010，而4096的十六进制是0X1000。

   uint16_t htons(uint16_t hostshort)

   返回值：返回一个网络字节顺序的值

   参数说明：其中hostlong是主机字节顺序表达的16位数，htons中的h表示host意思是主机地址，to表示to意思是去往,转换为的意思，n表示net意思是网络，s表示signed long意思是无符号的短整型。

2. htonl函数

   函数功能：将一个32位数从主机字节顺序转换成网络字节顺序。

   uint32_t htonl(uint32_t hostlong)

   返回值：返回一个网络字节顺序的值

   参数说明：其中hostlong是主机字节顺序表达的32位数，htons中的h表示host意思是主机地址，to表示to意思是去往,转换为的意思，n表示net意思是网络,l 是 unsigned long表示32位长整数

网络序转换到主机序

1. ntohs函数

   函数功能：将一个无符号短整型数从网络字节顺序转换成主机字节顺序。这个函数与htons原理相同，不过是htos是主机序到网络序，而ntohs是网络序到主机序。

   uint16_t ntohs(uint16_t netshort)

   返回值：返回一个主机字节顺序表达的数

   参数说明：其中netshort一个以网络字节顺序表达的16位数，ntohs中的h表示host意思是主机地址，to表示to意思是去往,n表示net意思是网络,s表示signed long意思是无符号的短整型(32位的系统是2字节)。

2. ntohl函数

   函数功能：将一个无符号长整型从网络字节顺序转换成主机字节顺序。这个函数与htonl原理相同，不过是htol是主机序到网络序，而ntohl是网络序到主机序。

   uint32_t ntohl函数(uint32_t netlong)

   返回值：返回一个主机字节顺序表达的数。

   参数说明：其中netlong一个以网络字节顺序表达的32位数，ntohs中的h表示host意思是主机地址，to表示to意思是去往,n表示net意思是网络,s表示signed long意思是无符号的短整型(32位的系统是2字节)。

ip地址转化为用于网络传输的二进制数值

1. inet_aton函数

   头文件：<arpa/inet.h>

   函数功能：将一个字符串表示的点分十进制IP地址IP转换为网络字节序存储在addr中

   int inet_aton(const char *IP, struct in_addr *addr)

   返回值：失败返回0，成功返回1。

   参数说明： IP : 输入的点分十进制IP地址 addr : 将IP转换为网络字节序（大端存储）后并保存在addr中

2. inet_addr函数

   in_addr_t inet_addr(const char *cp);

   功能：转换网络主机地址（如192.168.1.10）网络字节序二进制值

   参数：十进制的ip地址，如192.168.69.1

   返回值：错误时返回-1，成功返回二进制形式的IP地址

将网络传输的二进制数值转化为成点分十进制的ip地址

1. inet_ntoa函数 头文件：<arpa/inet.h>

   函数功能：将一个网络字节序的IP地址（也就是结构体in_addr类型变量）转化为点分十进制的IP地址（字符串）。

   char* inet_ntoa(struct in_addr in)

   返回值：该函数的返回值是一个字符串，这个字符串是点分十进制的IP地址。

新型网路地址转化函数inet_pton和inet_ntop

p和n分别代表表达（presentation）和数值（numeric）。地址的表达格式通常是ASCII字符串，数值格式则是存放到套接字地址结构的二进制值。

功能上跟inet_aton和inet_ntoa类似

#include <arpe/inet.h>

/*  将缓冲区中从 CP 开始的互联网号码的演示格式转换为二进制网络格式，
	并将结果存储在转换为二进制网络格式，并将结果存储为
	接口类型 AF 的结果存储在从 BUF 开始的缓冲区中  */
extern int inet_pton (int __af, const char *__restrict __cp,
		      void *__restrict __buf) __THROW;

// 将点分十进制ip地址转化为用于网络传输的数值格式
// 成功返回1，若输入不是有效表达式则返回0，错误返回-1

/* 以二进制网络格式转换接口的互联网地址
   将从 CP 开始的缓冲区中的 AF 类型转换为表示形式，
   并将结果放入长度为 LEN（从 BUF 开始）的缓冲区中。
   将结果放入从 BUF 开始长度为 LEN 的缓冲区中.  */
extern const char *inet_ntop (int __af, const void *__restrict __cp,
			      char *__restrict __buf, socklen_t __len)
     __THROW;

// 将数值格式转化为点分十进制的ip地址格式
// 成功返回指向结构的指针，错误返回NULL

程序解析：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
    char IP[] = "192.168.69.1";
    struct in_addr address;
    int number = inet_aton(IP, &address);
    if (number == 0) {
        printf("Invalid IP address\n");
        return -1;
    }

    printf("IP address in number format: %u\n", address.s_addr);
    printf("IP address in string format: %s\n", inet_ntoa(address));

    return 0;
}

运行结果：

IP address in number format: 21342400
IP address in string format: 192.168.69.1

转换过程：

192.168.69.1转成二进制为 1100 0000 1010 1000 0100 0101 0000 0001

转成小端序为0000 0001 0100 0101 1010 1000 1100 0000，十进制为‭21342400‬