为什么需要htons(), ntohl(), ntohs()，htons() 函数 .模拟htonl、ntohl、htons、ntohs函数实现

 在C/C++写网络程序的时候，往往会遇到字节的网络顺序和主机顺序的问题。这是就可能用到htons(), ntohl(), ntohs()，htons()这4个函数。

网络字节顺序与本地字节顺序之间的转换函数：

      htonl()--"Host to Network Long"
      ntohl()--"Network to Host Long"
      htons()--"Host to Network Short"
      ntohs()--"Network to Host Short"

之所以需要这些函数是因为计算机数据表示存在两种字节顺序：NBO与HBO

网络字节顺序NBO（Network Byte Order）：
      按从高到低的顺序存储，在网络上使用统一的网络字节顺序，可以避免兼容性问题。

主机字节顺序（HBO，Host Byte Order）：
      不同的机器HBO不相同，与CPU设计有关，数据的顺序是由cpu决定的,而与操作系统无关。
如 Intel   x86结构下,short型数0x1234表示为34   12, int型数0x12345678表示为78   56   34   12  
如IBM   power PC结构下,short型数0x1234表示为12   34, int型数0x12345678表示为12   34   56   78
      由于这个原因不同体系结构的机器之间无法通信,所以要转换成一种约定的数序,也就是网络字节顺序,其实就是如同power   pc那样的顺序 。在PC开发中有ntohl和htonl函数可以用来进行网络字节和主机字节的转换。

 

 

ntohs =net to host short int 16位
htons=host to net short int 16位
ntohl =net to host long int 32位
htonl=host to net long int 32位

简述：
  将一个无符号短整形数从网络字节顺序转换为主机字节顺序。
  #include <winsock.h>
  u_short PASCAL FAR ntohs( u_short netshort);
  netshort：一个以网络字节顺序表达的16位数。
　注释：
    本函数将一个16位数由网络字节顺序转换为主机字节顺序。
　返回值：
    ntohs()返回一个以主机字节顺序表达的数。
　　

　将主机的无符号短整形数转换成网络字节顺序。
　#include <winsock.h>
　u_short PASCAL FAR htons( u_short hostshort);
　hostshort：主机字节顺序表达的16位数。
　注释：
　　本函数将一个16位数从主机字节顺序转换成网络字节顺序。
　返回值：
　　htons()返回一个网络字节顺序的值。
　　

　　这2个函数提供了主机字节顺序与网络字节顺序的转换
　　比如网络字节 为 00 01
　　u_short    a;如何直接对应的话    a=0100; 为什么呢？因为主机是从高字节到低字节的，所以应该转化后a=ntohs(0001); 这样 a=0001;

 

　　htonl()表示将32位的主机字节顺序转化为32位的网络字节顺序 htons()表示将16位的主机字节顺序转化为16位的网络字节顺序（ip地址是32位的端口号是16位的 ）

　　将IP地址转换成长整型：首先，假设你已经有了一个sockaddr_in结构体ina，你有一个IP地址"132.241.5.10" 要储存在其中，你就要用到函数inet_addr(),将IP地址从点数格式转换成无符号长整型。使用方法如下：ina.sin_addr.s_addr = inet_addr("132.241.5.10");
　　注意，inet_addr()返回的地址已经是网络字节格式，所以你无需再调用函数htonl()。
　　我们现在发现上面的代码片断不是十分完整的，因为它没有错误检查。显而易见，当inet_addr()发生错误时返回-1。记住这些二进制数字？(无符号数)-1仅仅和IP地址255.255.255.255相符合！但这可是广播地址！所以，记住要先进行错误检查。
　　

　　怎样将一个in_addr结构体输出成点数格式？你要用到函数 inet_ntoa()("ntoa"的含义是"network to ascii")，就像这样：printf("%s",inet_ntoa(ina.sin_addr));它将输出IP地址。需要注意的是inet_ntoa()将结构体in_addr作为一个参数，不是长整形。同样需要注意的是它返回的是一个指向一个字符的指针。它是一个由inet_ntoa()控制的静态的固定的指针，所以每次调用 inet_ntoa()，它就将覆盖上次调用时所得的IP地址。例如：
char *a1, *a2;
.
.
a1 = inet_ntoa(ina1.sin_addr);
a2 = inet_ntoa(ina2.sin_addr);
printf("address 1: %s ",a1);
printf("address 2: %s ",a2);
输出如下：
address 1: 132.241.5.10
address 2: 132.241.5.10
假如你需要保存这个IP地址，使用strcopy()函数来指向你自己的字符指针。

　　inet_ntoa()
简述：
　将网络地址转换成“.”点隔的字符串格式。
  #include　<winsock.h>
  char FAR* PASCAL FAR inet_ntoa( struct in_addr in);
  in：一个表示Internet主机地址的结构。
　注释：
    本函数将一个用in参数所表示的Internet地址结构转换成以“.” 间隔的诸如“a.b.c.d”的字符串形式。请注意inet_ntoa()返回的字符串存放在WINDOWS套接口实现所分配的内存中。应用程序不应假设该内存是如何分配的。在同一个线程的下一个WINDOWS套接口调用前，数据将保证是有效。
　返回值：
    若无错误发生，inet_ntoa()返回一个字符指针。否则的话，返回NVLL。其中的数据应在下一个WINDOWS套接口调用前复制出来。
参见：   inet_addr().

测试代码如下
#pragma   comment   (lib,"Ws2_32.lib")

//noths.obj : error LNK2001: unresolved external ymbol _inet_addr@4
#include <winsock.h>
#include <iostream.h>
#include <stdio.h>
int main(int aargc, char* argv[])
{
         struct in_addr addr1,addr2;
         unsigned long l1,l2;
         l1= inet_addr("192.168.0.74");
         l2 = inet_addr("211.100.21.179");
         memcpy(&addr1, &l1, 4);
         memcpy(&addr2, &l2, 4);

         printf("%s : %s \n", inet_ntoa(addr1), inet_ntoa(addr2));    //注意这一句的运行结果

         printf("%s \n", inet_ntoa(addr1));
         printf("%s \n", inet_ntoa(addr2));
         return 0;
}
实际运行结果如下：
192.168.0.74 : 192.168.0.74       //从这里可以看出,printf里的inet_ntoa只运行了一次。
192.168.0.74
211.100.21.179
　　inet_ntoa返回一个char *,而这个char *的空间是在inet_ntoa里面静态分配的，所以inet_ntoa后面的调用会覆盖上一次的调用。第一句printf的结果只能说明在printf里面的可变参数的求值是从右到左的，仅此而已。

 

模拟了htonl、ntohl、htons、ntohs函数实现

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今天在如鹏网里讨论htonl、ntohl在不同机器的区别，特意模拟了htonl、ntohl、htons、ntohs函数实现。
实现如下：

typedef unsigned short int uint16;

typedef unsigned long int uint32;

 

// 短整型大小端互换

#define BigLittleSwap16(A)  ((((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | \

                                                 (((uint16)(A) & 0x00ff) << 8))

 

// 长整型大小端互换

#define BigLittleSwap32(A)  ((((uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | \

                                                 (((uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | \

                                                 (((uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8) | \

                                                 (((uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))

 

// 本机大端返回1，小端返回0

int checkCPUendian()

{

       union{

              unsigned long int i;

              unsigned char s[4];

       }c;

 

       c.i = 0x12345678;

       return (0x12 == c.s[0]);

}

 

// 模拟htonl函数，本机字节序转网络字节序

unsigned long int HtoNl(unsigned long int h)

{

       // 若本机为大端，与网络字节序同，直接返回

       // 若本机为小端，转换成大端再返回

       return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap32(h);

}

 

// 模拟ntohl函数，网络字节序转本机字节序

unsigned long int NtoHl(unsigned long int n)

{

       // 若本机为大端，与网络字节序同，直接返回

       // 若本机为小端，网络数据转换成小端再返回

       return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap32(n);

}

 

// 模拟htons函数，本机字节序转网络字节序

unsigned short int HtoNs(unsigned short int h)

{

       // 若本机为大端，与网络字节序同，直接返回

       // 若本机为小端，转换成大端再返回

       return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap16(h);

}

 

// 模拟ntohs函数，网络字节序转本机字节序

unsigned short int NtoHs(unsigned short int n)

{

       // 若本机为大端，与网络字节序同，直接返回

       // 若本机为小端，网络数据转换成小端再返回

       return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap16(n);

}