Python网络编程之数据的主机字节序与网络字节序

在Python网络编程中，需要将数据通过网络在服务端与客户端中传递。而数据在主机中和在网络中保存的方式是不同的，即主机字节序和网络字节序。

1 介绍

1.1 主机字节序

数据的主机字节序指的是在高位内存保存数据的高位，在低位内存保存数据的低位。在Python中套接字实现服务端和客户端3-1_棉猴的博客-CSDN博客中提到服务端监听的端口号是12345，代码为

port = 12345

十进制的12345转换为十六进制是0x00003039，其在内存中的格式如图1①所示。

图1 主机字节序与网络字节序

从图1①中可以看到，左侧是内存低位，右侧为内存高位。这种把数据低位保存到内存低位，数据高位保存到内存高位的方式又叫“小头”（little-endian）。

1.2 网络字节序

数据的网络字节序指的是在高位内存保存数据的低位，在低位内存保存数据的高位。对于0x00003039，以网络字节序保存的格式如图1②所示。这种把数据低位保存到内存高位，数据高位保存到内存低位的方式又叫“大头”（big-endian）。

2 代码实现

可以通过socket模块的htonl()方法和ntohl()方法实现主机字节序与网络字节序的互换。其中h表示host即主机，n表示net即网络,l表示long int，即32位（4个字节）的整数。所以，htonl()方法的作用是将4个字节的主机字节序的整数转换为网络字节序；ntohl()方法的作用是将4个字节的网络字节序的整数转换为主机字节序。

3 使用时机

当服务端需要发送数据给客户端时，因为服务端中的数据是用主机字节序保存的，所以需要用htonl()方法将数据转换为网络字节序，之后将其通过网络传递给客户端；客户端收到网络字节序的数据之后，如果想保存到本端，则需要使用ntohl()方法将网络字节序的数据转换为主机字节序，如图2所示。

图2 字节序转换的时机

相关链接1 除了htonl()和ntohl()外，还可以使用htons()和ntohs()方法对字节序进行转换，后两者中的s表示short int，即16位的数据。