简述计算机网络的发展过程_主机序与网络序怎么判断

目录

1.什么是字节序？

2.大端字节序和小端字节序

3.主机字节序和网络字节序

4.不同类型数据传输处理流程对比

5.设计一个小程序来判断当前机器的字节序?

6.大小端转换方法?

1.什么是字节序？

字节序，字节在内存中排列顺序

• 计算机存储数据方式是从内存增长方向存储

图 1 计算机存储方式

• 网络发送数据从内存低地址开始发送

图 2 网络数据发送方式

2.大端字节序和小端字节序

大端字节序（Big Endian）：按照内存的增长方向，高位字节存储在低位内存地址中。

小端字节序（Little Endian）：按照内存的增长方向，低位字节存储于低位内存地址中。

3.主机字节序和网络字节序

主机字节序：

主机字节序是指处理器存储数据的字节顺序，和操作系统无关，主机字节序可以分为大端字节序和小端字节序。

网络字节序：

网络传输数据流的顺序，网络字节序可以分为大端字节序和小端字节序。

“网络字节序采用大端模式是一种约定也可以说是一种标准，如果违背了这种标准，数据传输就会出错”

网络字节序是字节序的难点和重点，理解了网络字节序也就真正理解了字节序(重要的事情说三遍)

不变：主机从发送缓冲区低地址开始，按内存增长方向顺序将数据发送出去，接收主机把从网络中接收的数据按内存增长方向存储在接收缓冲区中。

万变：基于不变原则，如果要符合大端网络字节序规定，我们必须把高字节存储在内存低地址，如果计算机是大端主机字节序，则可以不进行字节序转换直接发送，如果计算机是小端字节序，则需要进行大小端转换，才能发送数据。

图3：数据传输处理流程

4.不同类型数据传输处理流程对比

• 单字节数据传输处理流程

• 两字节整型数据传输处理流程

• 数组类型数据传输处理流程

图4：单字节传输流程

图5：两字节传输流程

 图6：数组传输流程

5.设计一个小程序来判断当前机器的字节序?

程序1：通过整型数据高低字节判断

void show_endian() { uint32_t num = 0x; printf("addr %p:0x%02x\n" "addr %p:0x%02x\n" "addr %p:0x%02x\n" "addr %p:0x%02x\n", &((uint8_t*)&num)[0], ((uint8_t*)&num)[0], &((uint8_t*)&num)[1], ((uint8_t*)&num)[1], &((uint8_t*)&num)[2], ((uint8_t*)&num)[2], &((uint8_t*)&num)[3], ((uint8_t*)&num)[3]); if (((uint8_t *)&num)[0] == 0x78) { printf("little endian\n"); } else { printf("big endian\n"); } }

程序2：通过字节序转换函数判断

void show_endian1() { uint32_t num = 0x; if (htonl(num) != num) { printf("little endian\n"); } else { printf("big endian\n"); }

程序3：通过枚举类型判断

void show_endian2() { union{ uin16_t a; uint8_t b; } num = {0}; num.a = 0x01; if (num.b == 0x01) { printf("little endian\n"); } else { printf("big endian\n"); } }

6.大小端转换方法?

注意：大小端转换采用相同的方法

两字节大小端转换

#define _swap16(x) \ ((((x) >> 8) & 0xff) | (((x) & 0xff) << 8)) uint16_t swap16(uint16_t num) { return _swap16(num); }

四字节大小端转换

#define _swap32(x) \ ((((x) & 0xff000000u) >> 24) | (((x) & 0x00ff0000u) >> 8) \ | (((x) & 0x0000ff00u) << 8) | (((x) & 0x000000ffu) << 24)) uint32_t swap32(uint32_t num) { return _swap32(num); }

八字节大小端转换

#define _swap64(x) \ ((((x) & 0xff00000000000000ull) >> 56) \ | (((x) & 0x00ff000000000000ull) >> 40) \ | (((x) & 0x0000ff0000000000ull) >> 24) \ | (((x) & 0x000000ff00000000ull) >> 8) \ | (((x) & 0x00000000ff000000ull) << 8) \ | (((x) & 0x0000000000ff0000ull) << 24) \ | (((x) & 0x000000000000ff00ull) << 40) \ | (((x) & 0x00000000000000ffull) << 56)) uint64_t swap64(uint64_t num) { return _swap64(num); }

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