16.1.4  网络字节顺序

不同机器架构使用不同的字节顺序存储数据，如基于Intel处理器的机器与Macintosh（Motorola）机器存储数据的字节顺序是相反的。Intel采用的字节顺序称为"小头方式"，即低字节在前，高字节在后的方式，而标准的网络顺序是"大头方式"，即高字节在前，低字节在后的方式。表示如下：

将0x12345678写入到以0x0000开始的内存中，则结果为

                大头方式        小头方式  
0x0000      0x12            0x34  
0x0001      0x34            0x12  
0x0002      0x56            0x78  
0x0003      0x78            0x56 

其中，0x12、0x34、0x56、0x78各是一个字节，组合字节顺序时，是以字Word为单位的，每个字包括两个字节，低字节和高字节。小头方式就是低字节在前，大头方式就是高字节在前。字之间是按照正常顺序。

一般情况下，用户不需要处理在网络上发送和接收数据的字节顺序的转换，但是在下列情况下，需要用户手动转换字节顺序。

用户传输的信息需要网络解释，这与发送到其他机器的数据不一样。如用户传输端口和地址时，必须由网络理解。

当与之通信的服务器应用程序不是MFC应用程序时，如果通信的两台机器使用的字节顺序不同，则需要调用字节转换。
而下列情况下，不需要用户手动调用字节转换。

两台机器使用相同的字节顺序，并且两端约定不进行字节交换。

与之通信的服务器是MFC应用程序。

用户有与之通信的服务器的源代码，因此，可以显式地说明是否转换字节顺序。

可以将服务器转换成MFC程序。

在后面会介绍到MFC的CAsyncSocket类，如果使用此类，用户必须自己管理需要的字节顺序转换。Windows Socket标准化"大头方式"字节顺序模型，并提供与"小头方式"字节顺序的转换函数。而CSocket使用的CArchive类使用"小头方式"字节顺序，但是CArchive类处理了字节顺序转换的细节。通过在应用程序中使用标准的字节顺序，或使用Windows Sockets字节顺序转换函数，用户可以编写灵活的代码。

如果使用MFC Sockets编程(www.cppentry.com)，即客户端和服务器端都使用MFC，则不需要关心字节顺序的细节。如果编写与非MFC应用程序进行通信的应用程序，如FTP服务器，则用户在将数据传入存档对象前，需要自己管理字节顺序转换。Windows Sockets提供了4个转换函数，ntohs()、ntohl()、htons()和htonl()，如表16-1所示。

表16-1  字节转换函数

下面以使用存档的CSocket对象的序列化函数为例，说明如何使用字节转换顺序。假定与编写的程序通信的是非MFC服务器应用程序，并且没有源代码。此时，非MFC服务器使用的是标准网络字节顺序"大头方式"。编写的MFC客户端应用程序通过CSocket对象使用CArchive对象，而CArchive使用"小头方式"字节顺序。协议通信包为：

struct MyPack                   // 自定义数据包  
{  
    long Number;                    // 流水号  
    unsigned short Command;     // 命令标识  
    short ParamA;               // 参数A  
    short ParamB;               // 参数B  
}; 

在MFC中，其定义为：

struct MyPack                   // 自定义数据包  
{  
    long m_lNumber;                         // 流水号  
    short m_nCommand;                       // 命令标识  
    short m_nParamA;                            // 参数A  
    short m_lParamB;                            // 参数B  
    void Serialize( CArchive& ar );         // 序列化函数  
}; 

其中，Serialize()是序列化函数，其定义为：

void MyPack::Serialize(CArchive& ar)        // 自
定义数据包类的序列化函数  
{  
    if (ar.IsStoring())                     
// 如果是存储对象  
    {  
        ar << (DWORD)htonl(m_lMagicNumber); // 存储
流水号为DWORD  
        ar << (WORD)htons(m_nCommand);      // 存储
命令标识为WORD  
        ar << (WORD)htons(m_nParamA);       // 存储
参数A为WORD  
        ar << (WORD)htonl(m_lParamB);      
// 存储参数B为WORD  
    }  
    else                                        
// 如果是提取对象  
    {  
        WORD w;                             // 定义WORD变量  
        DWORD dw;                           // 定义DWORD变量  
        ar >> dw;                           // 提取DWORD值  
        m_lMagicNumber = ntohl((long)dw);   // 将提
取的DWORD值转换为流水号  
        ar >> w ;                           // 提取WORD值  
        m_nCommand = ntohs((short)w);       // 将提取
的WORD值转换为命令标识  
        ar >> w;                                // 提取WORD值  
        m_nParamA = ntohs((short)w);            
// 将提取的WORD值转换为参数A  
        ar >> w;                               
// 提取WORD值  
        m_lParamB = ntohl((short)w);            
// 将提取的WORD值转换为参数A  
    }  
} 

在本例中，非MFC服务器应用程序使用的字节顺序与客户端MFC应用程序CArchive字节顺序不同，因此，使用了字节顺序转换函数对数据进行了转换。当序列化函数存储数据时，首先将数据从主机顺序转换成网络顺序，然后将其存储；当序列化函数提取数据时，首先将数据从网络顺序转换成主机顺序，然后赋值给变量。