Windows 套接字：字节排序

2025-06-21

本文和两篇配套文章介绍了 Windows 套接字编程中的几个问题。本文介绍字节排序。文章介绍了其他问题： Windows 套接字：阻止和 Windows 套接字：转换字符串。

如果使用或派生自类 CAsyncSocket，则需要自行管理这些问题。如果使用或派生类 CSocket，MFC 会为你管理它们。

字节排序

不同的计算机体系结构有时会使用不同的字节订单存储数据。例如，基于 Intel 的计算机以 Macintosh （Motorola）计算机的反向顺序存储数据。 Intel 字节顺序，称为“little-Endian”，也是网络标准“big-Endian”顺序的反向。下表说明了这些术语。

Big- and Little-Endian Byte Ordering

字节排序	含义
Big-Endian	最重要的字节位于单词的左端。
Little-Endian	最重要的字节位于单词的右端。

通常，无需担心通过网络发送和接收的数据的字节顺序转换，但在某些情况下必须转换字节订单。

何时必须转换字节订单

需要在以下情况下转换字节订单：

你传递的信息需要由网络解释，而不是发送到另一台计算机的数据。例如，可以传递网络必须理解的端口和地址。
要与之通信的服务器应用程序不是 MFC 应用程序（并且没有它的源代码）。如果两台计算机不共享相同的字节排序，则此调用字节顺序转换。

当无需转换字节订单时

在以下情况下，可以避免转换字节订单的工作：

两端的计算机可以同意不交换字节，并且两台计算机使用相同的字节顺序。
你与之通信的服务器是一个 MFC 应用程序。
你有与你通信的服务器的源代码，因此可以显式判断你是否必须转换字节订单。
可以将服务器移植到 MFC。这相当容易实现，结果通常是更小、更快的代码。

使用 CAsyncSocket 时，必须自行管理任何必要的字节顺序转换。 Windows 套接字标准化“big-Endian”字节顺序模型，并提供用于在此顺序和其他人之间进行转换的函数。但是，与 CSocket 一起使用的 CArchive 使用相反（“little-Endian”）顺序，但CArchive需要处理字节顺序转换的详细信息。通过在应用程序中使用此标准排序，或使用 Windows 套接字字节顺序转换函数，可以使代码更易于移植。

使用 MFC 套接字的理想情况是编写通信的两端：在两端使用 MFC。如果要编写将与非 MFC 应用程序（例如 FTP 服务器）通信的应用程序，则可能需要先自行管理字节交换，然后再使用 Windows 套接字转换例程 ntohs、ntohl、htons 和 htonl 来管理字节交换。本文稍后将介绍用于与非 MFC 应用程序通信的这些函数示例。

注释

当通信的另一端不是 MFC 应用程序时，还必须避免流式传输C++派 CObject 生自存档的对象，因为接收方无法处理它们。请参阅 Windows 套接字中的说明：将套接字与存档配合使用。

有关字节订单的详细信息，请参阅 Windows SDK 中提供的 Windows 套接字规范。

Byte-Order 转换示例

以下示例演示使用存档的对象的序列化函数 CSocket 。它还演示了在 Windows 套接字 API 中使用字节顺序转换函数。

此示例演示了一种方案，在此方案中，你正在编写一个客户端，该客户端与你无权访问源代码的非 MFC 服务器应用程序通信。在此方案中，必须假定非 MFC 服务器使用标准网络字节顺序。相比之下，MFC 客户端应用程序使用 CArchive 对象与 CSocket 对象，并使用 CArchive “little-Endian”字节顺序，这与网络标准相反。

假设计划与之通信的非 MFC 服务器具有消息数据包的已建立协议，如下所示：

struct Message
{
   long MagicNumber;
   unsigned short Command;
   short Param1;
   long Param2;
};

在 MFC 术语中，如下所示：

struct Message
{
   long m_lMagicNumber;
   short m_nCommand;
   short m_nParam1;
   long m_lParam2;

   void Serialize(CArchive &ar);
};

在C++中，一个 struct 本质上与类相同。该 Message 结构可以具有成员函数，例如 Serialize 上面声明的成员函数。成员 Serialize 函数可能如下所示：

void Message::Serialize(CArchive &ar)
{
   if (ar.IsStoring())
   {
      ar << (DWORD)htonl(m_lMagicNumber);
      ar << (WORD)htons(m_nCommand);
      ar << (WORD)htons(m_nParam1);
      ar << (DWORD)htonl(m_lParam2);
   }
   else
   {
      WORD w;
      DWORD dw;
      ar >> dw;
      m_lMagicNumber = ntohl((long)dw);
      ar >> w;
      m_nCommand = ntohs((short)w);
      ar >> w;
      m_nParam1 = ntohs((short)w);
      ar >> dw;
      m_lParam2 = ntohl((long)dw);
   }
}

此示例调用数据的字节顺序转换，因为一端的非 MFC 服务器应用程序的字节顺序与 CArchive 另一端 MFC 客户端应用程序中使用的字节顺序存在明显的不匹配。该示例演示了 Windows 套接字提供的几个字节顺序转换函数。下表描述了这些函数。

Windows 套接字 Byte-Order 转换函数

功能	目的
ntohs	将 16 位数量从网络字节顺序转换为托管字节顺序（big-Endian 到 little-Endian）。
ntohl	将 32 位数量从网络字节顺序转换为托管字节顺序（big-Endian 到 little-Endian）。
Htons	将 16 位数量从主机字节顺序转换为网络字节顺序（little-Endian 到 big-Endian）。
Htonl	将 32 位数量从主机字节顺序转换为网络字节顺序（little-Endian 到 big-Endian）。

此示例的另一点是，当通信的另一端的套接字应用程序是非 MFC 应用程序时，必须避免执行以下作：

ar << pMsg;

其中 pMsg 指向派生自类 CObject的C++对象的指针。这将发送与对象关联的额外 MFC 信息，服务器不会理解它，就像它是 MFC 应用程序一样。

有关详细信息，请参见:

另请参阅

MFC 中的 Windows 套接字

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