ntohs, ntohl, htons,htonl的比较和详解

Posted 2020-12-01 yzfhkms-x

在C/C++写网络程序的时候，往往会遇到字节的网络顺序和主机顺序的问题。

　　这时就可能用到htons(), ntohl(), ntohs()，htons()这4个网络字节顺序与本地字节顺序之间的转换函数：

　　htonl()--"Host to Network Long int"     32Bytes

　　ntohl()--"Network to Host Long int"     32Bytes

　　htons()--"Host to Network Short int"   16Bytes

　　ntohs()--"Network to Host Short int"   16Bytes

　　之所以需要这些函数是因为计算机数据表示存在两种字节顺序：NBO与HBO。

　　网络字节顺序NBO（Network Byte Order）：

　　按从高到低的顺序存储，在网络上使用统一的网络字节顺序，可以避免兼容性问题(大端：低位存放在高字节)。

　　主机字节顺序（HBO，Host Byte Order）：

　　不同的机器HBO不相同，与CPU设计有关，数据的顺序是由cpu决定的,而与操作系统无关（小端：低位存放在低字节）。

　　如 Intel   x86结构下,short型数0x1234表示为34 12, int型数0x12345678表示为78 56 34 12 。

　　如IBM   power PC结构下,short型数0x1234表示为12   34, int型数0x12345678表示为12 34 56 78。

　　由于这个原因不同体系结构的机器之间无法通信,所以要转换成一种约定的数序,也就是网络字节顺序,其实就是如同power   pc那样的顺序 。在PC开发中有ntohl和htonl函数可以用来进行网络字节和主机字节的转换。

　　在Linux系统下：htonl(),htons(), ntohl(), ntohs()的头文件及函数定义：

　　#include <arpa/inet.h>

　　uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

　　uint16_t htons(uint16_t hostshort);

　　uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

　　uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

　　在windows系统下：htonl(),htons(), ntohl(), ntohs(), inet_addr()使用说明

　

　ntohs()

　　简述：

　　将一个无符号短整形数从网络字节顺序转换为主机字节顺序。

　　#include <winsock.h>

　　u_short PASCAL FAR ntohs( u_short netshort);

　　netshort：一个以网络字节顺序表达的16位数。

　　注释：

　　本函数将一个16位数由网络字节顺序转换为主机字节顺序。

　　返回值：ntohs()返回一个以主机字节顺序表达的数。

ntohl()

　　简述：

　　将一个无符号长整形数从网络字节顺序转换为主机字节顺序。

　　＃include <winsock.h>

　　u_long PASCAL FAR ntohl( u_long netlong);

　　netlong：一个以网络字节顺序表达的32位数。

　　注释：

　　本函数将一个32位数由网络字节顺序转换为主机字节顺序。

　　返回值：

　　ntohl()返回一个以主机字节顺序表达的数。

　

htons()

　　简述：

　　将主机的无符号短整形数转换成网络字节顺序。//将无符号短整型主机字节序转换为网络字节序

　　#include <winsock.h>

　　u_short PASCAL FAR htons( u_short hostshort);

　　hostshort：主机字节顺序表达的16位数。

　　注释：

　　本函数将一个16位数从主机字节顺序转换成网络字节顺序。

　　返回值：

　　htons()返回一个网络字节顺序的值。

　　简单地说,htons()就是将一个数的高低位互换

　　(如:12 34 --> 34 12)

　　VB表示:

　　MsgBox Hex(htons(&H1234))

　　显示值为 3412

　

htonl()

　　简述：

　　将主机的无符号长整形数转换成网络字节顺序。//将无符号长整型网络字节序转换为主机字节序

　　#include <winsock.h>

　　u_long PASCAL FAR htonl( u_long hostlong);

　　hostlong：主机字节顺序表达的32位数。

　　注释：

　　本函数将一个32位数从主机字节顺序转换成网络字节顺序。

　　返回值：

　　htonl()返回一个网络字节顺序的值。

　　

inet_addr()

　　简述：

　　将一个点间隔地址转换成一个in_addr。

　　#include <winsock.h>

　　unsigned long PASCAL FAR inet_addr( const struct FAR* cp);

　　cp：一个以Internet标准“.”间隔的字符串。例如202.38.214.xx

　　当IP地址为255.255.255.255是被认为无效IP地址。

　　本函数解释cp参数中的字符串，这个字符串用Internet的“.”间隔格式表示一个数字的Internet地址。

　　返回值：

一个无符号长整形数，可用作Internet地址。所有Internet地址以网络字节顺序返回(字节从左到右排列)。

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in_addr实现原理：

输入是点分的IP地址格式（如A.B.C.D)的字符串，从该字符串中提取出每一部分，转换为ULONG,假设得到4个ULONG型的A,B,C,D,

ulAddress（ULONG型）是转换后的结果，

ulAddress = D<<24 + C<<16 + B<<8 + A(网络字节序），即inet_addr(const char *)的返回结果

实现：inet_addr(“11.12.13.25”)

另外，我们也可以得到把该IP转换为主机序的结果，转换方法一样

A<<24 + B<<16 + C<<8 + D

实现：ntohl(inet_addr(“11.12.13.25”));

 

我认为它把A,B,C,D都存储在静态的变量里了。所以，最好先把获取的结果存起来。

 

long ip1 = inet_addr("11.11.11.11");

long ip2 = inet_addr("22.22.22.22");

 

然后再使用ip1和ip2

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inet_ntoa()

　　简述：

　　将网络地址转换成“.”点隔的字符串格式。

　　#include <winsock.h>

　　char FAR* PASCAL FAR inet_ntoa( struct in_addr in);

　　in：一个表示Internet主机地址的结构。

　　注释：

　　本函数将一个用in参数所表示的Internet地址结构转换成以“.” 间隔的诸如“a.b.c.d”的字符串形式。请注意inet_ntoa()返回的字符串存放在WINDOWS套接口实现所分配的内存中。应用程序不应假设该内存是如何分配的。在同一个线程的下一个WINDOWS套接口调用前，数据将保证是有效。

　　当IP地址为255.255.255.255是认为有效IP地址。这是与inet_addr()的区别

　　返回值：

　　若无错误发生，inet_ntoa()返回一个字符指针。否则的话，返回NULL。其中的数据应在下一个WINDOWS套接口调用前复制出来。

　

inet_aton()

　　与inet_ntoa()作用相反。

　　inet_pton()

　　简述：

　　本函数将点分十进制转换为整数

　　#include <sys/types.h>

　　#include <sys/socket.h>

　　#include <arpa/inet.h>

　　int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

　　这个函数转换字符串到网络地址，第一个参数af是地址族，转换后存在dst中

　　inet_pton 是inet_addr的扩展，支持的多地址族有下列：

　　af = AF_INET

　　src为指向字符型的地址，即ASCII的地址的首地址（ddd.ddd.ddd.ddd格式的），函数将该地址

　　转换为in_addr的结构体，并复制在*dst中

　　af =AF_INET6

　　src为指向IPV6的地址，，函数将该地址转换为in6_addr的结构体，并复制在*dst中

　　如果函数出错将返回一个负值，并将errno设置为EAFNOSUPPORT，如果参数af指定的地址族和src格式不对，函数将返回0。

　　#include <sys/types.h>

　　#include <sys/socket.h>

　　#include <arpa/inet.h>

　　const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt);

　　这个函数转换网络二进制结构到ASCII类型的地址，参数的作用和上面相同，只是多了一个参数socklen_t cnt,他是所

　　指向缓存区dst的大小，避免溢出，如果缓存区太小无法存储地址的值，则返回一个空指针，并将errno置为ENOSPC

　

atoi()

　　array to integer将字符串转换为整形数

　　首先，假设你已经有了一个sockaddr_in结构体ina，你有一个IP地址"132.241.5.10" 要储存在其中，你就要用到函数inet_addr(),将IP地址从 点数格式转换成无符号长整型。

　　使用方法如下：

　　ina.sin_addr.s_addr = inet_addr("132.241.5.10");

　　注意，inet_addr()返回的地址已经是网络字节格式，所以你无需再调用 函数htonl()。

　　我们现在发现上面的代码片断不是十分完整的，因为它没有错误检查。 显而易见，当inet_addr()发生错误时返回-1。记住这些二进制数字？(无符 号数)-1仅仅和IP地址255.255.255.255相符合！这可是广播地址！大错特 错！记住要先进行错误检查。

　　好了，现在你可以将IP地址转换成长整型了。有没有其相反的方法呢？ 它可以将一个in_addr结构体输出成点数格式？ 这样的话，你就要用到函数 inet_ntoa()("ntoa"的含义是"network to ascii")，就像这样：

　　printf("%s",inet_ntoa(ina.sin_addr));

　　它将输出IP地址。需要注意的是inet_ntoa()将结构体in-addr作为一 个参数，不是长整形。同样需要注意的是它返回的是一个指向一个字符的 指针。它是一个由inet_ntoa()控制的静态的固定的指针，所以每次调用 inet_ntoa()，它就将覆盖上次调用时所得的IP地址。例如：

　　char *a1, *a2;

　　a1 = inet_ntoa(ina1.sin_addr); /* 这是198.92.129.1 */

　　a2 = inet_ntoa(ina2.sin_addr); /* 这是132.241.5.10 */

　　printf("address 1: %s ",a1);

　　printf("address 2: %s ",a2);

　　输出如下：

　　address 1: 132.241.5.10

　　address 2: 132.241.5.10

　　假如你需要保存这个IP地址，使用strcopy()函数来指向你自己的字符指针。

　　*******************************************************************

　　测试代码如下

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　int main(int argc, char* argv[])

　　{

　　struct in_addr addr1,addr2;

　　ulong   l1,l2;

　　l1= inet_addr("192.168.0.74");

　　l2 = inet_addr("211.100.21.179");

　　memcpy(&addr1, &l1, 4);

　　memcpy(&addr2, &l2, 4);

　　printf("%s : %s ", inet_ntoa(addr1), inet_ntoa(addr2));    //注意这一句的运行结果

　　printf("%s ", inet_ntoa(addr1));

　　printf("%s ", inet_ntoa(addr2));

　　return 0;

　　}

　　实际运行结果如下：

　　192.168.0.74 : 192.168.0.74       //从这里可以看出,printf里的inet_ntoa只运行了一次。

　　192.168.0.74

　　211.100.21.179

　　inet_ntoa返回一个char *,而这个char *的空间是在inet_ntoa里面静态分配的，所以inet_ntoa后面的调用会覆盖上一次的调用。第一句printf的结果只能说明在printf里面的可变参数的求值是从右到左的，仅此而已。