大端？小端？网络字节序？

Posted 2021-03-06 cyx-b

不同CPU中，4字节整数1在内存空间的存储方式是不同的。4字节整数1可用2进制表示如下：

00000000 00000000 00000000 00000001

有些CPU以上面的顺序存储到内存，另外一些CPU则以倒序存储，如下所示：

00000001 00000000 00000000 00000000

若不考虑这些就收发数据会发生问题，因为保存顺序的不同意味着对接收数据的解析顺序也不同。

大端序和小端序

CPU向内存保存数据的方式有两种：

• 大端序（Big Endian）：高位字节存放到低位地址（高位字节在前）。
• 小端序（Little Endian）：高位字节存放到高位地址（低位字节在前）。

仅凭描述很难解释清楚，不妨来看一个实例。假设在 0x20 号开始的地址中保存4字节 int 型数据 0x12345678，对于大端序，最高位字节 0x12 存放到低位地址，最低位字节 0x78 存放到高位地址。

大端序CPU保存方式如下图所示：

 图1：整数 0x12345678 的大端序字节表示

小端序的保存方式如下图所示：

 图2：整数 0x12345678 的小端序字节表示

网络字节序和主机字节序

网络字节序是确定的，而主机字节序是多样的。

网络字节序统一为大端序。

主机字节序既可以是大端的，也可以是小端的，现代计算机大多采用小端字节序。

不同CPU保存和解析数据的方式不同（主流的Intel系列CPU为小端序），小端序系统和大端序系统通信时会发生数据解析错误。

为了避免这个问题，约定数据在不同计算机之间传递时都采用大端字节序，也叫作网络字节序。通信时，发送方需要把数据转换成网络字节序（大端字节序）之后再发送，接收方再把网络字节序转成自己的字节序。主机A先把数据转换成大端序再进行网络传输，主机B收到数据后先转换为自己的格式再解析。