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网络字节序与主机字节序的转换

开发技术 开发技术 2022-10-08 次浏览

网络字节序的转换:
端口port:
ntohs() //网络字节序转主机字节序
ntohl()
htons() //主机字节序转网络字节序
htonl()
IP转换::
inet_aton //将字符串ip转换成无符号长整型,并转换成网络字节序
inet_addr("*.*.*.*") //将字符串ip转换成无符号长整型(unsigned long int),并转换成网络字节序。
inet_htoa(addr.sin_addr.s_addr); //将网络字节序的ip转换成"*.*.*.*"形式。
inet_pton //将点分十进制数ip地址转换陈32位二进制网络地址
inet_ntop //将32为二进制ip地址转换为点分十进制ip地址
2、socket地址,即网络地址::
网络地址一般被绑定到socket描述符上。
struct sockaddr一般编程人员不会使用。
编程人员一般是用
struct sockaddr_in
{
short int sin_family, //一般为AF_INET和socket的第一个参数取值一样,不用网络字节序,它只会进入linux内核。
unsigned short int sin_port, //使用htons和ntohs进行字节序转换。
struct in_addr sin_addr; /* struct in_addr{unsigned int s_addr};
一般使用,inet_addr("*.*.*.*");和inet_htoa( addr.sin_addr.s_addr);进行相互转换*/
unsigned char sin_zero[8]; //为了和struct sockaddr大小相等,使用memset全出设为0.
}

3、socket编程常用的头文件::
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h> //这个是不能忘记的,特别是这个,其他man的都会提示。 (这个一般没有提示)

4、创建socket描述符::
int socket(int domain,int type,int protocol);
实际编程::
domain 取值为 AF_INET
type取值为 SOCK_STREAM(流式套接字,TCP) SOCK_DGRAM(数据报套接字,UDP)
protocol取值为 0

5、绑定,将“网络地址”和socket描述符绑定在一起::
int bind(int sockfd,strcut sockaddr *myaddr,int addrlen);
实际编程::
sockfd // socket的返回值,即socket描述符。
struct sockaddr_in myaddr //构建网络地址。
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(PORT);
my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);
memset(my_addr.sin_zero,'',sizeof(my_addr.sin_zero));
addrlen //sizeof(struct sockaddr_in);

6、监听,即设置等待队列的大小::(仅使用于SOCK_STREAM形式的socket)
int listen(int sockfd,int backlog); //用于设置等待队列的大小,backlog的常用取值为5~10

后面还有::
accept (SOCK_STREAM)
connect
send
recv
sendto (SOCK_DGRAM)
recvfrom
close (关闭socke描述符)
shutdown (有选择的关闭socket描述符)

这些都可以通过查询man手册进行使用!

 

用IP地址127.0.0.1为例:
第一步:把IP地址 127. 0 .0.1 每一部分转换为8位的二进制数。
第二步:01111111 00000000 00000000 00000001 = 2130706433 (主机字节序)
然后把上面的四部分二进制数从右往左按部分重新排列,那就变为:
第三步:00000001 00000000 00000000 01111111 = 16777343 (网络字节序)
然后解析上面提到的函数作用就简单多了,看以下代码:

struct sockaddr_in serverAddr;
serverAddr.sin_family=AF_INET;
serverAddr.sin_addr.s_addr=htonl(2130706433);
serverAddr.sin_port=htons(6000);
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先是定义了一个IP地址结构体serverAddr;
然后给serverAddr.sin_addr.s_addr赋IP地址;

IP地址必须是网络字节序,htonl函数的作用是把一个主机字节序转换为网络字节序,也就是上面转换过程中第二步转换为第三步的作用; 127.0.0.1的主机字节序是2130706433,转换为网络字节序是16777343,所以 serverAddr.sin_addr.s_addr=htonl(2130706433); 与 serverAddr.sin_addr.s_addr=16777343; 是完全一样的。

serverAddr.sin_addr.s_addr=htonl(2130706433);
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这句还可以写为:

serverAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");
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结果是完全一样的。可见inet_addr函数的转换作用就是上面的第一步到第三步的转换。

下面再看端口的主机字节序与网络字节序的转换。以6000端口为例。
第一步: 00010111 01110000 = 6000 (主机字节序)

端口号其实就已经是主机字节序了,首先要把端口号写为16位的二进制数,分前8位和后8位。

第二步: 01110000 00010111 = 28695 (网络字节序)

然后把主机字节序的前八位与后八位调换位置组成新的16位二进制数,这新的16位二进制数就是网络字节序的二进制表示了。

因此

serverAddr.sin_port=htons(6000);
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可以直接写为

serverAddr.sin_port=28695;
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结果是一样的,htons的作用就是把端口号主机字节序转换为网络字节序。
与htonl,htons,inet_addr,与之相对应的函数是ntohl,ntohs,inet_ntoa,不难看出,ntohl,ntohs,inet_ntoa,这三个函数其实就是执行与他们相对应函数的相反转换。

程序员灯塔
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