字节序（Byte Order）

字节序（Byte Order）是指在多字节数据类型（如整数和浮点数）在内存中存储时，字节的排列顺序。常见的字节序有大端序（Big Endian）和小端序（Little Endian）。

1. 大端序（Big Endian）：在内存中，数据的高字节存储在低地址，低字节存储在高地址。
2. 小端序（Little Endian）：在内存中，数据的低字节存储在低地址，高字节存储在高地址。

例如，对于一个四字节的整数值 0x12345678：

• 在大端序中，它会被存储为：12 34 56 78
• 在小端序中，它会被存储为：78 56 34 12

不同的计算机架构和处理器可能采用不同的字节序。例如，Intel 和 AMD 的 x86 架构通常使用小端序，而PowerPC 和 SPARC 等架构通常使用大端序。

#include <iostream>


void test()
{
    // 从左向右依次为高位字节->低位字节
    unsigned int value = 0xaabbccdd;

    unsigned char* p = (unsigned char*)&value;

    // 从低地址到高地址以此访问每个字节
    printf("address: %lld value: %x\n", (long long)(p + 0), *(p + 0));
    printf("address: %lld value: %x\n", (long long)(p + 1), *(p + 1));
    printf("address: %lld value: %x\n", (long long)(p + 2), *(p + 2));
    printf("address: %lld value: %x\n", (long long)(p + 3), *(p + 3));
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

程序输出结果：

address: 194812049492 value: dd
address: 194812049493 value: cc
address: 194812049494 value: bb
address: 194812049495 value: aa

从输出结果来看，低地址存储 value 低字节数据，高地址存储了 value 高字节数据，这就是小端模式。后面再操作字节的时，我们就知道我们是从低字节开始访问原数据。

在网络编程中，字节序的不同可能会导致数据传输和解析的问题。为了解决这个问题，我们统一使用大端序的字节序，在网络中传输数据。大端序也称作网络字节序（Network Byte Order），在 Windows 和 Linux 网络编程中，都提供了相应的 API 将对应多字节类型数据转换为网络字节序。

下面示例代码在 visuao studio 2022 中运行，右键项目属性->链接器–>输入->附加依赖项 Ws2_32.lib

#include <iostream>
#include <WinSock2.h>


template<class T>
void print_byte_order(T value)
{

    unsigned char* p = (unsigned char*)&value;
    for (int i = 0; i < sizeof(T); ++i)
    {
        // 从低地址到高地址以此访问每个字节
        printf("address: %lld value: %x\n", (long long)(p + i), *(p + i));
    }
    printf("\n");
}


void test()
{
    // 转换16位整数为网络字节序
    unsigned short host_short_value = 0x1234;
    unsigned short net_short_value = htons(host_short_value);
    print_byte_order(net_short_value);

    // 转换32位整数为网络字节序
    unsigned long host_long_value = 0x12345678;
    unsigned long net_long_value = htonl(host_long_value);
    print_byte_order(net_long_value);
}


int main()
{
    test();
    return 0;
}

address: 886901503232 value: 12
address: 886901503233 value: 34

address: 886901503232 value: 12
address: 886901503233 value: 34
address: 886901503234 value: 56
address: 886901503235 value: 78

从输出结果可以看到，使用 htons、htonl 实现将小端模式转换为大端模式（网络字节序）。