计算机网络：网络字节序

一、字节序

1.字节序概念

字节序：内存中存储多字节数据的顺序。

难道存储数据还要看顺序吗？

  yes。内存是按照字节编址与存取的，每个字节都有自己的地址。在存取单字节数据时不需要考虑顺序，因为直接取一个字节就好了。

  但存储多字节数据时需要考虑数据的存储顺序，因为不同的cpu架构的存储顺序不同，因此这里需要知道字节序的分类，以及每一类的特点。（数据存储时从低地址到高地址存储，数据读取时从低地址到高地址读取）

字节序分类：

1. 大端模式（大端字节序）：内存的低地址空间存储数据的高位，即低地址存高位。
2. 小端模式（小端字节序）：内存的低地址空间存储数据的低位，即低地址存低位。

2.字节序的理解

   比如这里有一个int 型整数 1，int型占据4个字节（也就是32个比特位）大小的内存空间，它的二进制形式是：

• 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

  它的十六进制形式是：

• 0x 00 00 00 01

  如图所示是十六进制的表示形式，注意区分高位和低位。

（1）大端模式存储数据

 在大端模式中整型1是如何存储的？（以32位为例）

 （1）按照大端模式下低地址存高位，低地址会存储00，而这四个字节中的最高地址存储01。

 （2）在系统读取这个整型数据时，就会一次性读取出4个字节，然后按照大端模式对数据进行解读，得到正确的数据序列。

（2）小端模式存储数据

 小端模式中整型1是如何存储的？（以32位为例）

 （1）按照小端模式低地址存低位，四字节的最低地址存储01，四字节的最高地址存储00。

 （2）在系统读取这个整型时，就会一次性读取4个字节，按照小端模式解释数据，得到正确序列。

二、网络字节序

 （1）网络通信就是两端主机之间进行数据传输，两端主机使用的字节序不一定是相同的，这样就会造成数据错乱的情况。

 （2）如果是两台主机之间进行通信，主机A是大端模式，主机B是小端模式。主机A如果要发送一个整型变量1给主机B，发送数据时，数据肯定都是从低地址开始发送的，接收端存储接收的数据时，也是从低地址开始存储数据的。但这样就有了很严重的问题。

 （3）看看主机A的发送顺序，从低地址到高地址开始发送：第一个字节发送00，第二个字节发送00，第三个字节发送00，第四个字节发送01。

 （4）来看看主机B的接收和存储顺序，接受顺序就是主机A的发送顺序，存储时也是按地址从小到大存储的。主机B的低地址存储00，高位存01。

 （5）在主机B读取数据时就会出错了，因为主机B是用低地址来存储低位的。主机B如果要读取这个数据，就会一次性读取出来4个字节，然后按照主机B的字节序进行数据解析（主机B是小端）。然后就出现问题了，按照小端模式对数据进行解析后，得到的数据是这样的：0x 01 00 00 00。完犊子了，直接从1变成了一个很大的数据，这意味着数据会出现二义性。

 （6）上面这个过程如果用一个通俗的例子来说就是，主机A说的是汉语，结果主机B把汉语当成英语进行理解，那肯定会出错啊。

 （7）这样的问题是很严重的，因此网络通信中，要求全都使用网络字节序，而网络字节序是大端字节序。