大端法小端法网络字节序 以及 Linux硬链接软链接（转）

Posted 2022-12-11 松狮MVP

字节序(大端法、小端法)的定义     《UNXI网络编程》定义：术语“小端”和“大端”表示多字节值的哪一端(小端或大端)存储在该值的起始地址。小端存在起始地址，即是小端字节序；大端存在起始地址，即是大端字节序。

 

也可以说：
1.小端法(Little-Endian)就是低位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，高位字节排放在内存的高地址端。
2.大端法(Big-Endian)就是高位字节排放在内存的低地址端即该值的起始地址，低位字节排放在内存的高地址端。

举个简单的例子，对于整形0x12345678。它在大端法和小端法的系统内中，分别如图1所示的方式存放。

 

 

网络字节序

我们知道网络上的数据流是字节流，对于一个多字节数值，在进行网络传输的时候，先传递哪个字节？也就是说，当接收端收到第一个字节的时候，它是将这个字节作为高位还是低位来处理呢？
网络字节序定义：收到的第一个字节被当作高位看待，这就要求发送端发送的第一个字节应当是高位。而在发送端发送数据时，发送的第一个字节是该数字在内存中起始地址对应的字节。可见多字节数值在发送前，在内存中数值应该以大端法存放。
网络字节序说是大端字节序。
比如我们经过网络发送0x12345678这个整形，在80X86平台中，它是以小端法存放的，在发送前需要使用系统提供的htonl将其转换成大端法存放，如图2所示。

 

字节序测试程序
不同cpu平台上字节序通常也不一样，下面写个简单的C程序，它可以测试不同平台上的字节序。

1	#include <stdio.h>
2	#include <netinet/in.h>
3	int main()
4
5	int i_num = 0x12345678;
6	printf("[0]:0x%x\\n", *((char *)&i_num + 0));
7	printf("[1]:0x%x\\n", *((char *)&i_num + 1));
8	printf("[2]:0x%x\\n", *((char *)&i_num + 2));
9	printf("[3]:0x%x\\n", *((char *)&i_num + 3));
10
11	i_num = htonl(i_num);
12	printf("[0]:0x%x\\n", *((char *)&i_num + 0));
13	printf("[1]:0x%x\\n", *((char *)&i_num + 1));
14	printf("[2]:0x%x\\n", *((char *)&i_num + 2));
15	printf("[3]:0x%x\\n", *((char *)&i_num + 3));
16
17	return 0;
18

在80X86CPU平台上，执行该程序得到如下结果：
[0]:0x78
[1]:0x56
[2]:0x34
[3]:0x12

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

分析结果，在80X86平台上，系统将多字节中的低位存储在变量起始地址，使用小端法。htonl将i_num转换成网络字节序，可见网络字节序是大端法。

总结点：80X86使用小端法，网络字节序使用大端法。

硬链接和软链接（符号链接）：

1.原理上：

       硬链接(hard link)：A是B的硬链接（A和B都是文件名），则A的目录项中的inode节点号与B的目录项中的inode节点号相同，即一个inode节点对应两个不同的文件名，两个文件名指向同一个文件，A和B对文件系统来说是完全平等的。如果删除了其中一个，对另外一个没有影响。每增加一个文件名，inode节点上的链接数增加一，每删除一个对应的文件名，inode节点上的链接数减少一，直到为0，inode节点和对应的数据块被回收。注：文件和文件名是不同的东西，rm A删除的只是A这个文件名，而A对应的数据块（文件）只有在inode节点链接数减少为0的时候才会被系统回收。

       软链接(soft link)：A是B的软链接（A和B都是文件名），A的目录项中的inode节点号与B的目录项中的inode节点号不相同，A和B指向的是两个不同的inode，继而指向两块不同的数据块。但是A的数据块中存放的只是B的路径名（可以根据这个找到B的目录项）。A和B之间是“主从”关系，如果B被删除了，A仍然存在（因为两个是不同的文件），但指向的是一个无效的链接。

2.使用限制上：

硬链接：

a：不能对目录创建硬链接，原因有几种，最重要的是：文件系统不能存在链接环（目录创建时的".."除外，这个系统可以识别出来）,存在环的后果会导致例如文件遍历等操作的混乱(du，pwd等命令的运作原理就是基于文件硬链接，顺便一提，ls -l结果的第二列也是文件的硬链接数，即inode节点的链接数)

b：不能对不同的文件系统创建硬链接，即两个文件名要在相同的文件系统下。

c：不能对不存在的文件创建硬链接，由原理即可知原因。

软链接：

a：可以对目录创建软链接，遍历操作会忽略目录的软链接。

b：可以跨文件系统。

c：可以对不存在的文件创建软链接，因为放的只是一个字符串，至于这个字符串是不是对于一个实际的文件，就是另外一回事了。

 

3.命令

硬：ln 源文件 链接名

软：ln -s 源文件 链接名