网络字节序与主机字节序的转换

Posted 2020-09-02 帅胡

在对IP地址结构体SOCKADDR_IN赋值的时候，经常会用到下列的函数htonl,htons,inet_addr,与之相对应的函数是ntohl,ntohs,inet_ntoa。查看这些函数的解析，会发现这些函数其实是与主机字节序和网络字节序之间转换有关。就是什么网络字节序，什么是主机字节序呢？下面我写出他们之间的转换：

用IP地址127.0.0.1为例：

 

第一步   127     .         0         .         0         .        1                 把IP地址每一部分转换为8位的二进制数。

第二步 01111111     00000000     00000000     00000001      =   2130706433   （主机字节序）

然后把上面的四部分二进制数从右往左按部分重新排列，那就变为：

第三步 00000001     00000000     00000000    01111111        =   16777343        （网络字节序）

 

然后解析上面提到的函数作用就简单多了，看以下代码：

SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(2130706433);
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);

 

先是定义了一个IP地址结构体addrSrv，然后初始化它的IP时addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr必须是赋值IP地址的网络字节序，htonl函数的作用是把一个主机字节序转换为网络字节序，也就是上面转换过程中第二步转换为第三步的作用，127.0.0.1的主机字节序是2130706433，把主机字节序2130706433转换为网络字节序就是htonl(2130706433)=16777343，所以如果你知道网络字节序是16777343的话，addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(2130706433);与addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=16777343;是完全一样的。

addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(2130706433);这句还可以写为：

addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1"); 结果是完全一样的。

可见inet_addr函数的转换作用就是上面的第一步到第三步的转换。

 

下面再看端口的主机字节序与网络字节序的转换。以6000端口为例。

 

第一步     00010111         01110000            =           6000 （主机字节序）

端口号其实就已经是主机字节序了，首先要把端口号写为16位的二进制数，分前8位和后8位。

第二步      01110000          00010111          =            28695 （网络字节序）

然后把主机字节序的前八位与后八位调换位置组成新的16位二进制数，这新的16位二进制数就是网络字节序的二进制表示了。

 

因此，如果你知道6000端口的网络字节序是28695的话。 addrSrv.sin_port=htons(6000);可以直接写为 addrSrv.sin_port=28695;结果是一样的，htons的作用就是把端口号主机字节序转换为网络字节序。

 

与htonl,htons,inet_addr,与之相对应的函数是ntohl,ntohs,inet_ntoa，不难看出，ntohl,ntohs,inet_ntoa，这三个函数其实就是执行与他们相对应函数的相反转换，在这里就不详细解析了。