整数上 htonl() 和 ntohl() 的相同输出

Question

我在 little-endian [LE] 机器 [Linux，Intel 处理器] 上运行了以下程序。我无法解释下面代码 sn-p 中的 3 个输出。由于机器是 LE，a 的值存储为0x78563412。打印时，它显示其实际值。由于它是一台 LE 机器，我希望 ntohl() 是空操作并显示 0x78563412，它正在这样做。但是，我希望 0x12345678 用于包含 htonl() 的第二个打印语句。有人可以帮我理解为什么它们是一样的吗？

int main() 
{
    int a = 0x12345678; 

    printf("Original - 0x%x\n", (a)); 
    printf("Network - 0x%x\n", htonl(a)); 
    printf("Host - 0x%x\n", ntohl(a)); 

    return 0;
}

输出：

Original - 0x12345678
Network - 0x78563412
Host - 0x78563412

Answer 1

由于它是一台 LE 机器，我希望 ntohl() 是空操作

这是错误的。网络字节序为big-endian，主机字节序为little-endian。因此，ntohl 和 htonl 都返回其输入的字节交换版本。

记住，htonl的重点是可以在主机上取一个整数，然后写：

int i = htonl(a);

结果是i 的内存，当使用网络字节顺序解释时，具有与a 相同的值。因此，如果您将 i 的对象表示写入套接字，而另一端的读取器期望网络字节顺序为 4 字节整数，它将读取 a 的值。

并显示0x78563412

这是你打算写的吗？如果ntohl 是一个无操作（或者更确切地说，一个标识函数），那么您的第三行必然会打印与第一行相同的内容，因为您将拥有ntohl(a) == a。这就是您的程序打印的大端实现中发生的情况：

Original - 0x12345678
Network - 0x12345678
Host - 0x12345678

Answer 2

在您的程序中，当您编写int a; 您知道a 包含一个主机有序整数，程序不知道这一点。您可以轻松地提供一个已包含网络顺序值的 int。当然，如果您对不按主机顺序的值使用任何算术运算符，如果网络顺序与主机顺序不同，从网络的角度来看，结果将是不正确的。

但这并不是那么牵强，网络有序值通常在低级结构中完全保持这种方式，在发送之前或刚刚接收之后。

您的程序有什么问题是，当您调用ntohl() 时，您承诺ntohl() 函数您提供的int 是以网络顺序存储在内存中的一些值。这就是合同。如果它不是真的，该函数将不会执行您所期望的，这就是您所看到的。

正如在大多数系统（大或小但不是愚蠢的端）上的其他解释，这两个函数通常是相同的，要么是字节反转，要么是无操作。

Answer 3

因为您通过值传递a，因此这些函数中的任何一个都不会更改它。

您正在打印htonl() 和ntohl() 正在返回的内容。

编辑以添加：我错过了你认为一个不会操作的地方。它不是。两者都将在 LE 机器上做完全相同的事情。反转字节顺序。 ntohl() 期望您将网络字节按顺序传递给它 int

Answer 4

htonl 和 ntohl 是完全相同的功能。他们应该满足htonl(ntohl(x)) == x。它们的命名不同仅用于文档（您明确表示您正在从主机转换为网络或其他方式，即使它是相同的）。因此，在 little-endian 机器上，它们都执行字节交换，而在 big-endian 机器上，它们都是空操作。