NTP网络较时编程之大端小端存储

Hellovictoria

NTP网络较时编程之大端小端存储 [复制链接]

  最近在学习NTP网络较时编程中，遇到了一个问题，这是一个容易被我们忽视的问题，也是一个很重要的问题。

对NTP网络校时编程有一定了解的同学，一定知道NTP包，它的结构如下图：

在编程中，对上图的描述就是用一个结构体：

typedef struct NTPPACKET
{
  uint8     li_vn_mode;
  uint8     stratum;
  uint8     poll;
  uint8     precision;
  ulong32   root_delay;
  ulong32   root_dispersion;
  int8      ref_id[4];
  ulong32   reftimestamphigh;
  ulong32   reftimestamplow;
  ulong32   oritimestamphigh;
  ulong32   oritimestamplow;
  ulong32   recvtimestamphigh;
  ulong32   recvtimestamplow;
  ulong32   trantimestamphigh;   
  ulong32   trantimestamplow;
}NTPPacket;

 

NTPPacket  ntppack,newpack;

  下面是对这个包的初始化，这里就遇到问题啦。

void NTP_Init()
{
  bzero(&ntppack,sizeof(ntppack));
  ntppack.li_vn_mode=0x1b; //0|(3<<2)|(3<<5);00(LI)011(VN)011(MODE)
}

ntppack.li_vn_mode=0x1b;这是一个字节的数据。

我们先看一下LI VN MODE的取值和意义：

LI：跳跃指示器  这里的值设为no warning

VN:版本号：取值有3和4两种 这里的值设为3

MODE：模式，这里应该设置为客户端模式

   有的人不知道网络编程中的字节流是按大端（Big Endian）存储的，认为000(MODE)110(VN)11(LI)，所以就觉得程序有问题？

   有的人知道网络编程中的字节流是按大端存储的，但又觉得存储是按一个字节一个字节来的，在一个字节的内部，大端和小端存储没有区别，仍然是认为000(MODE)110(VN)11(LI) ，所以觉得程序有问题？

   而我是属于前者。

   实际上，TCP/IP协议规定了专门的的“网络字节次序”，即无论计算机系统支持何种Endian，在传输数据时，总是数值最高位的字节最先发送。从定义可以看出，网络字节次序其实是对应Big Endian的。

   Big Endian就是高字节存在低地址，Little Endian就是低字节存在低地址。

   那么CPU存储一个字节的数据时，其字节内的8个比特之间的顺序是否也有big endian和little endian之分呢？如果有的话，那前面的问题就迎刃而解了。

   实际上，这个比特是同样存在的。下面是以数字0xB4(1011 0100)用图加以说明。

  Big Endian
 bit   0      1     2     3      4     5      6       7
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |   1  |   0  |   1  |   1  |   0  |   1  |   0  |   0  |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Little Endian

bit   0     1     2      3      4     5      6      7
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |   0  |   0  |   1  |   0  |   1  |   1  |   0  |   1  |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

   所以，Big Endian中高字位也是存在低地址的。
   实际上，由于CPU存储数据操作的最小单位是一个字节，其内部的比特序是什么样对我们的程序来说是一个黑盒子。也就是说，你给我一个指向0xB4这个数的指针，对于big endian方式的CPU来说，它是从左往右依次读取这个数的8个比特；而对于little endian方式的CPU来说，则正好相反，是从右往左依次读取这个数的8个比特。而我们的程序通过这个指针访问后得到的数就是0xB4，字节内部的比特序对于程序来说是不可见的，其实这点对于单机上的字节序来说也是一样的。

 

soso

谢谢楼主分享 呵呵

Hellovictoria

呵呵 共同学习共同进步嘛！