TCP、UDP通訊 Big或Little Edian位元組順序(大小端)問題的解決

項目中才知道TCP、UDP通訊的位元組集合要求是Big Edian而電腦的處理可能是Little Edian 導致問題。

1、關於Big或Little Edian位元組順序的具體解釋

位元組順序 Endian

現代的電腦系統一般採用位元組(Octet, 8 bit Byte)作為邏輯定址單位。當物理單位的長度大於1個位元組時，就要區分位元組順序(Byte Order, orEndianness)。常見的位元組順序有兩種：Big Endian(High-byte first)和Little
Endian(Low-byte first)，這就是表2.1中的BE和LE。Intel X86平台採用Little Endian，而PowerPC處理器則採用了Big Endian。舉例來說，整型數字$1234ABCD儲存的時候就會有兩種方式：

 

位元組順序	記憶體資料	備忘
Big Endian (BE)	0xAB 0xCD 0x12 0x34	此時的0xAB被稱為most significant byte (MSB)
Little Endian (LE)	0xCD 0xAB 0x34 0x12	此時的0xCD被稱為least significant byte (LSB)

詞源：據Jargon File記載，endian這個詞來源於Jonathan Swift在1726年寫的諷刺小說 "Gulliver's Travels"（《格利佛遊記》）。該小說在描述Gulliver暢遊小人國時碰到了如下的一個情境。在小人國裡的小人因為非常小（身高6英寸）所以總是碰到一些意想不到的問題。有一次因為對水煮蛋該從大的一端（Big-End）剝開還是小的一端（Little-End）剝開的爭論而引發了一場戰爭，並形成了兩支截然對立的隊伍：支援從Big-End剝開的人Swift就稱作Big-Endians而支援從Little-End剝開的人就稱作Little-Endians……（尾碼ian表明的就是支援某種觀點的人:-）。Endian這個詞由此而來。

　　1980年，Danny Cohen在其著名的論文"On Holy Wars and a Plea for Peace"中為了平息一場關於在訊息中位元組該以什麼樣的順序進行傳送的爭論而引用了該詞。該文中，Cohen非常形象貼切地把支援從一個訊息序列的MSB開始傳送的那夥人叫做Big-Endians，支援從LSB開始傳送的相對應地叫做Little-Endians。此後Endian這個詞便隨著這篇論文而被廣為採用。

Mapping registers to memory locations

最高有效位 MSB: Most Significant Bit

       最高有效位(MSB)，有時候叫做最左邊的位，是在一個n位位元字中的n-1位，這個位有最高的權重(2^(n-1))。第一個或最左邊的位，當這個數字被用一般的方式書寫時。

最低有效位 LSB: Least Significant Bit

       最低有效位(LSB)是給這些單元值的一個二進位整數位位置，就是，決定是否這個數字是偶數或奇數。LSB有時候是指最右邊的位，因為寫較不重要的數字到右邊位置符號的協定。它類似於一個十進位整數的最不重要的數字，它是在一個(最右邊)位置的數字。

大端Big-Endian

低地址存放最高有效位（MSB），既高位位元組排放在記憶體的低地址端，低位位元組排放在記憶體的高地址端。

電腦體繫結構中一種描述多位元組儲存順序的術語，在這種機制中最高有效位（MSB）存放在最低端的地址上。採用這種機制的處理器有IBM3700系列、PDP-10、Mortolora微處理器系列和絕大多數的RISC處理器。

小端Little-Endian

       低地址存放最低有效位（LSB），既低位位元組排放在記憶體的低地址端，高位位元組排放在記憶體的高地址端。

電腦體繫結構中一種描述多位元組儲存順序的術語，在這種機制中最不重要位元組（LSB）存放在最低端的地址上。採用這種機制的處理器有PDP-11、VAX、Intel系列微處理器和一些網路通訊裝置。該術語除了描述多位元組儲存順序外還常常用來描述一個位元組中各個位元的排放次序。

中端 Middle-Endian

除了big-endian和little-endian之外的多位元組儲存順序就是middle-endian，比如以4個位元組為例：象以3-4-1-2或者2-1-4-3這樣的順序儲存的就是middle-endian。這種儲存順序偶爾會在一些小型機體系中的十進位數的壓縮格式中出現。

網路位元組序 Network Order

TCP/IP各層協議將位元組序定義為Big-Endian，因此TCP/IP協議中使用的位元組序通常稱之為網路位元組序。

主機序 Host Orader

它遵循Little-Endian規則。所以當兩台主機之間要通過TCP/IP協議進行通訊的時候就需要調用相應的函數進行主機序（Little-Endian）和網路序（Big-Endian）的轉換。

 

2、C#提供的BitConverter的判斷處理

 

        /// <summary>
        /// 獲得Int16的值
        /// </summary>
        /// <param name="data"></param>
        /// <returns></returns>
        private static Int16 getInt16(byte[] data)
        {
            if (BitConverter.IsLittleEndian)
            {
                return BitConverter.ToInt16(getConvertEdian(data), 0);
            }
            else
            {
                return BitConverter.ToInt16(data, 0);
            }
        }
3、getConvertEdian

        /// <summary>
        /// 轉換Big或Little Edian位元組順序
        /// </summary>
        /// <param name="data"></param>
        /// <returns></returns>
        private static byte[] getConvertEdian(byte[] data)
        {
            int len = data.Length;
            byte[] result = new byte[len];
            for (int i = 0; i < len; i++)
            {
                result[i] = data[len - i - 1];
            }
            return result;
        }

 

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