昨天纠正了长达几年的关于字节序的错误理解。
受到移位操作符的影响,一直认为在内存中数字的保存方式和显示的一样,比如一个2直接的short 9 ,保存在内存中应该是:
00 09 这种形式,因为这样移位才说的通。 否则如果按照低字节优先的方法 09 00 右移位就会出乱子了~
结果昨天研究和服务器socket通讯的例子中 发现了个陌生函数 :htonl 。
man (越来越喜欢命令行了)后发现是 host to network long(short) 的缩写 ,这下彻底困惑了。难道 c 在内存中的数据不是想象中的那样?
最后K大侠亲自上阵,示范了使用GDB debug ,也帮我验证了我多年的错误观点:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 8;
char *p;
p= (char*)&a;
a = a>>1;
char *k = &a;
return 0;
}
- gcc -g test.c # -g 添加调试
- gdb test.out # init
- b main # add breakpoint at main function
- run # just run until breakPoint occured
- n # next
逐次打印出 p 指针的值 p *(p++) , 发现果然是地位在最前面的。
不过对于移位操作就困惑了,难道这个操作不是直接在内存操作的?难道是先转成高位优先然后移位再转回来?
附一篇介绍比较详细的文章,来源
BIG-ENDIAN(大字节序、高字节序)
LITTLE-ENDIAN(小字节序、低字节序)
主机字节序
网络字节顺序
JAVA字节序1.BIG-ENDIAN、LITTLE-ENDIAN跟多字节类型的数据有关的比如int,short,long型,而对单字节数据byte却没有影 响。BIG-ENDIAN就是低位字节排放在内存的低端,高位字节排放在内存的高端。而LITTLE-ENDIAN正好相反。
比如 int a = 0×05060708
在BIG-ENDIAN的情况下存放为:
字节号 0 1 2 3
数据 05 06 07 08
在LITTLE-ENDIAN的情况下存放为:
字节号 0 1 2 3
数据 08 07 06 052.BIG-ENDIAN、LITTLE-ENDIAN、跟CPU有关的,每一种CPU不是BIG-ENDIAN就是LITTLE-ENDIAN、。IA 架构的CPU中是Little-Endian,而PowerPC 、SPARC和Motorola处理器。这其实就是所谓的主机字节序。而网络字节序是指数据在网络上传输时是大头还是小头的,在Internet的网络字 节序是BIG-ENDIAN。所谓的JAVA字节序指的是在JAVA虚拟机中多字节类型数据的存放顺序,JAVA字节序也是BIG-ENDIAN。
3.所以在用C/C++写通信程序时,在发送数据前务必用htonl和htons去把整型和短整型的数据进行从主机字节序到网络字节序的转换,而接收数据 后对于整型和短整型数据则必须调用ntohl和ntohs实现从网络字节序到主机字节序的转换。如果通信的一方是JAVA程序、一方是C/C++程序时, 则需要在C/C++一侧使用以上几个方法进行字节序的转换,而JAVA一侧,则不需要做任何处理,因为JAVA字节序与网络字节序都是BIG- ENDIAN,只要C/C++一侧能正确进行转换即可(发送前从主机序到网络序,接收时反变换)。如果通信的双方都是JAVA,则根本不用考虑字节序的问 题了。
4.如果网络上全部是PowerPC,SPARC和Motorola CPU的主机那么不会出现任何问题,但由于实际存在大量的IA架构的CPU,所以经常出现数据传输错误。
5.文章开头所提出的问题,就是因为程序运行在X86架构的PC SERVER上,发送数据的一端用C实现的,接收一端是用JAVA实现的,而发送端在发送数据前未进行从主机字节序到网络字节序的转换,这样接收端接收到 的是LITTLE-ENDIAN的数据,数据解释自然出错。
具体数据如下,实际发送的数据为23578
发送端发送数据: 1A 5C
接收端接收到数据后,按BIG-ENDIAN进行解释具体数据是多少?你们自己去计算并比较吧!=============================================================================================== Big Endian and Little Endian
谈到字节序的问题,必然牵涉到两大CPU派系。那就是Motorola的PowerPC系列CPU和Intel的x86系列CPU。PowerPC系列采 用big endian方式存储数据,而x86系列则采用little endian方式存储数据。那么究竟什么是big endian,什么又是little endian呢?
其实big endian是指低地址存放最高有效字节(MSB),而little endian则是低地址存放最低有效字节(LSB),即常说的低位在先,高位在后。
用文字说明可能比较抽象,下面用图像加以说明。比如数字0×12345678在两种不同字节序CPU中的存储顺序如下所示:Big Endian
低地址 高地址
—————————————–>
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| 12 | 34 | 56 | 78 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+Little Endian
低地址 高地址
—————————————–>
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| 78 | 56 | 34 | 12 |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+从上面两图可以看出,采用big endian方式存储数据是符合我们人类的思维习惯的。而little endian,!@#$%^&*,见鬼去吧 -_-|||
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