c# 主机和网络字节序的转换

简介:

最近使用C#进行网络开发,需要处理ISO8583报文,由于其中有些域是数值型的,于是在传输的时候涉及到了字节序的转换。

字节顺序是指占内存多于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序,通常有两种字节顺序,根据他们所处的位置我们分别称为主机节序和网络字节序。

通常我们认为网络字节序为标准顺序,封包的时候,将主机字节序转换为网络字节序,拆包的时候要将网络字节序转换为主机字节序。

原以为还要自己写函数,其实网络库已经提供了。

主机到网络:short/int/long IPAddress.HostToNetworkOrder(short/int/long)

网络到主机:short/int/long IPAddress.NetworkToHostOrder(short/int/long) 

主机字节序指低字节数据存放在内存低地址处,高字节数据存放在内存高地址处,如:

int x=1;    //此时x为主机字节序:[1][0][0][0] 低位到高位

int y=65536 //此时y为主机字节序:[0][0][1][0] 低位到高位

我们通过主机到网络字节序的转换函数分别对x和y进行转换得到他们对应的网络字节序值,

网络节序是高字节数据存放在低地址处,低字节数据存放在高地址处,如:

int m=IPAddress.HostToNetworkOrder(x);

//此时m为主机字节序:[0][0][0][1] 高位到低位

int n=IPAddress.HostToNetworkOrder(y);

//此时n为主机字节序:[0][1][0][0] 高位到低位 

经过转换以后,我们就可以通过

byte[]btValue=BitConverter.GetBytes(m);

得到一个长度为4的byte数组,然后将这个数组设置到报文的相应位置发送出去即可。

同样,收到报文后,可以将报文按域拆分,得到btValue,使用

int m=BitConverter.ToInt32(btValue,0);//从btValue的第0位开始转换

得到该域的值,此时还不能直接使用,应该再用网络到主机字节序的转换函数进行转换:

int x=IPAddress.NetworkToHostOrder(m);

这时得到的x才是报文中的实际值。

ps:网络字节序与主机字节序

不同的CPU有不同的字节序类型 这些字节序是指整数在内存中保存的顺序 这个叫做主机序
最常见的有两种
1. Little endian:将低序字节存储在起始地址
2. Big endian:将高序字节存储在起始地址

LE little-endian
最符合人的思维的字节序
地址低位存储值的低位
地址高位存储值的高位
怎么讲是最符合人的思维的字节序,是因为从人的第一观感来说
低位值小,就应该放在内存地址小的地方,也即内存地址低位
反之,高位值就应该放在内存地址大的地方,也即内存地址高位

BE big-endian
最直观的字节序
地址低位存储值的高位
地址高位存储值的低位
为什么说直观,不要考虑对应关系
只需要把内存地址从左到右按照由低到高的顺序写出
把值按照通常的高位到低位的顺序写出
两者对照,一个字节一个字节的填充进去

例子:在内存中双字0x01020304(DWORD)的存储方式

内存地址
4000 4001 4002 4003
LE 04 03 02 01
BE 01 02 03 04

例子:如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中,则结果为
      big-endian   little-endian
0x0000   0x12       0xcd
0x0001   0x23       0xab
0x0002   0xab       0x34
0x0003   0xcd       0x12
x86系列CPU都是little-endian的字节序.

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式,它与具体的CPU类型、操作系统等无关,从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式。

为了进行转换 bsd socket提供了转换的函数 有下面四个
htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序
htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序
ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序
ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序

在使用little endian的系统中 这些函数会把字节序进行转换
在使用big endian类型的系统中 这些函数会定义成空宏

同样 在网络程序开发时 或是跨平台开发时 也应该注意保证只用一种字节序 不然两方的解释不一样就会产生bug.

注:
1、网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)
2、不同的CPU上运行不同的操作系统,字节序也是不同的,参见下表。
处理器     操作系统     字节排序
Alpha     全部     Little endian
HP-PA     NT     Little endian
HP-PA     UNIX     Big endian
Intelx86     全部     Little endian <-----x86系统是小端字节序系统
Motorola680x()     全部     Big endian
MIPS     NT     Little endian
MIPS     UNIX     Big endian
PowerPC     NT     Little endian
PowerPC     非NT     Big endian   <-----PPC系统是大端字节序系统
RS/6000     UNIX     Big endian
SPARC     UNIX     Big endian
IXP1200 ARM核心     全部     Little endian
 

本文转自夜&枫博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/newstart/archive/2012/11/23/2783952.html,如需转载请自行联系原作者
相关文章
|
7天前
|
网络协议 Linux 网络架构
Linux三种网络模式 | 仅主机、桥接、NAT
Linux三种网络模式 | 仅主机、桥接、NAT
216 0
|
7月前
|
Cloud Native 网络安全 数据安全/隐私保护
【云原生】Docker网络Overlay搭建Consul实现跨主机通信
【云原生】Docker网络Overlay搭建Consul实现跨主机通信
220 0
|
5天前
|
SQL 安全 网络协议
网络安全行业名词_失陷主机,网络安全面试自我介绍
网络安全行业名词_失陷主机,网络安全面试自我介绍
|
7天前
|
弹性计算 运维 Shell
自动化网络扫描工具发现活跃主机
【4月更文挑战第30天】
12 0
|
7天前
ping 测试主机之间网络连通性
ping 测试主机之间网络连通性。
67 1
|
7天前
|
弹性计算 测试技术 数据中心
阿里云香港服务器BGP多线精品网络_CN2性能测试_中国香港主机测试
阿里云香港服务器BGP多线精品网络_CN2性能测试_中国香港主机测试,阿里云香港服务器中国香港数据中心网络线路类型BGP多线精品,中国电信CN2高速网络高质量、大规格BGP带宽,运营商精品公网直连中国内地,时延更低,优化海外回中国内地流量的公网线路,可以提高国际业务访问质量
|
7天前
|
数据采集 监控 调度
C#网络爬虫之TianyaCrawler实战经验分享
C#网络爬虫之TianyaCrawler实战经验分享
|
5月前
|
数据采集 JSON JavaScript
C# 解析“JSON“格式数据和网络实战案例 入门
C# 解析“JSON“格式数据和网络实战案例 入门
|
6月前
|
JSON 监控 安全
通用网络安全编程:C#实现监控上网时间的软件与警报系统
在当今数字时代,网络安全已经成为每个人都必须关心的问题。为了保护家庭成员或企业员工在互联网上的安全,开发一款能够监控上网时间并实现警报系统的软件变得至关重要。本文将介绍如何使用C#编程语言创建这样一款软件,并通过一些具体的代码例子来阐述其实现过程。
201 0
|
6月前
|
网络架构
IP 地址、网络号和主机号、ABC三类、ip地址可分配问题、子网掩码、子网划分
IP 地址、网络号和主机号、ABC三类、ip地址可分配问题、子网掩码、子网划分
256 0