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在套接字（Socket）通信中，字节序（Endianness）是指多字节数据在内存或网络传输中的存储顺序。主要有两种字节序：

1. 大端字节序（Big-Endian）：最高有效字节（MSB，Most Significant Byte）存储在低地址，最低有效字节（LSB，Least Significant Byte）存储在高地址。例如：

   int num = 0x12345678;
   

   在大端模式下，内存存储顺序为：

   0x12 0x34 0x56 0x78
   

2. 小端字节序（Little-Endian）：最低有效字节（LSB）存储在低地址，最高有效字节（MSB）存储在高地址。例如：

   0x78 0x56 0x34 0x12
   

套接字通信中的字节序

网络通信通常涉及不同架构的计算机，而不同架构可能使用不同的字节序。为了保证数据的可移植性，网络协议统一采用大端字节序（即网络字节序，Network Byte Order）。这意味着，在发送数据时，需要将数据转换为大端格式；在接收数据时，需要从大端格式转换回主机字节序。

字节序转换函数

在C/C++的Socket编程中，提供了一组字节序转换函数，用于在主机字节序和网络字节序之间进行转换：

• 主机字节序 → 网络字节序

  • htons()：转换16位无符号短整数（short）
  • htonl()：转换32位无符号整数（long）

• 网络字节序 → 主机字节序

  • ntohs()：转换16位无符号短整数（short）
  • ntohl()：转换32位无符号整数（long）

示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <arpa/inet.h>int main() {uint16_t host_short = 0x1234;uint32_t host_long = 0x12345678;uint16_t net_short = htons(host_short);uint32_t net_long = htonl(host_long);printf("Host short: 0x%x, Network short: 0x%x\n", host_short, net_short);printf("Host long: 0x%x, Network long: 0x%x\n", host_long, net_long);return 0;
}

运行结果（假设主机是小端字节序）：

Host short: 0x1234, Network short: 0x3412
Host long: 0x12345678, Network long: 0x78563412

这样，在网络传输时，所有数据都被转换为大端格式，不同架构的计算机都可以正确解析数据。

无论是客户端还是服务器，发送数据时都应该转换为大端（网络字节序）后再发送，接收数据时再转换回主机字节序。这样可以确保不同架构的计算机都能正确解析数据。

发送数据时：

1. 先检查主机的字节序（小端或大端）。
2. 使用 htonl()（32位）或 htons()（16位）将数据转换为 大端字节序。
3. 通过 send() 或 sendto() 发送数据。

接收数据时：

1. 通过 recv() 或 recvfrom() 接收数据。
2. 使用 ntohl()（32位）或 ntohs()（16位）将数据从 大端字节序转换回主机字节序。
3. 解析和使用数据。

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代码示例：

服务器端（接收整数并转换回主机字节序）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>#define PORT 8080int main() {int server_fd, new_socket;struct sockaddr_in address;int addrlen = sizeof(address);uint32_t net_data, host_data;// 创建 socketserver_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (server_fd == 0) {perror("Socket failed");exit(EXIT_FAILURE);}// 配置服务器地址address.sin_family = AF_INET;address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;address.sin_port = htons(PORT);// 绑定 socketif (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {perror("Bind failed");exit(EXIT_FAILURE);}// 监听连接if (listen(server_fd, 3) < 0) {perror("Listen failed");exit(EXIT_FAILURE);}printf("Waiting for connection...\n");new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen);if (new_socket < 0) {perror("Accept failed");exit(EXIT_FAILURE);}// 接收数据（网络字节序）recv(new_socket, &net_data, sizeof(net_data), 0);// 转换为主机字节序host_data = ntohl(net_data);printf("Received data (Network Byte Order): 0x%x\n", net_data);printf("Converted to Host Byte Order: %u\n", host_data);close(new_socket);close(server_fd);return 0;
}

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客户端（发送整数，转换为大端字节序）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>#define PORT 8080int main() {int sock = 0;struct sockaddr_in serv_addr;uint32_t host_data = 12345;  // 主机字节序uint32_t net_data;// 创建 socketsock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sock < 0) {perror("Socket creation error");return -1;}serv_addr.sin_family = AF_INET;serv_addr.sin_port = htons(PORT);// 连接服务器if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {perror("Invalid address/ Address not supported");return -1;}if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {perror("Connection failed");return -1;}// 转换为网络字节序net_data = htonl(host_data);// 发送数据send(sock, &net_data, sizeof(net_data), 0);printf("Sent data (Host Byte Order): %u\n", host_data);printf("Converted to Network Byte Order: 0x%x\n", net_data);close(sock);return 0;
}

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运行流程：

1. 服务器端运行，等待连接：

   Waiting for connection...
   

2. 客户端连接服务器并发送整数 12345（转换为大端字节序 0x00003039）：

   Sent data (Host Byte Order): 12345
   Converted to Network Byte Order: 0x3039
   

3. 服务器端接收到数据并转换回主机字节序：

   Received data (Network Byte Order): 0x3039
   Converted to Host Byte Order: 12345
   

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总结：

1. 所有数据在发送前都要转换为网络字节序（大端），无论是客户端还是服务器。
2. 接收数据后，需要转换回主机字节序，保证程序能够正确解析数据。
3. 使用 htonl()、htons() 进行发送转换，ntohl()、ntohs() 进行接收转换，确保跨平台兼容性。