php主機字節序和網絡字節序

使用php編寫socket程序時,也需要注意主機字節序和網絡字節序的轉換

主機字節序就是我們平常說的大端和小端模式:不同的 CPU 有不同的字節序類型,這些字節序是指整數在內存中保存的順序 這個叫做主機序。Big-Endian和Little-Endian。引用標準的Big-Endian和Little-Endian的定義如下:
  a) Little-Endian就是低位字節排放在內存的低地址端,高位字節排放在內存的高地址端。
  b) Big-Endian就是高位字節排放在內存的低地址端,低位字節排放在內存的高地址端。

例子:在內存中雙字0x01020304(DWORD)的存儲方式
內存地址
4000 4001 4002 4003
LE 04 03 02 01
BE 01 02 03 04

網絡字節順序是指TCP/IP中規定好的一種數據表示格式,它與具體的CPU類型、操作系統等無關,從而可以保證數據在不同主機之間傳輸時能夠被正確解釋。網絡字節順序採用big endian排序方式。字節序,顧名思義字節的順序,就是大於一個字節類型的數據在內存中的存放順序,一個字節的數據沒有順序的問題了。

爲了進行轉換 bsd socket 提供了轉換的函數 有下面四個
  htons 把 unsigned short 類型從主機序轉換到網絡序
  htonl 把 unsigned long 類型從主機序轉換到網絡序
  ntohs 把 unsigned short 類型從網絡序轉換到主機序
  ntohl 把 unsigned long 類型從網絡序轉換到主機序
  在使用 little endian 的系統中 這些函數會把字節序進行轉換
  在使用 big endian 類型的系統中 這些函數會定義成空宏

注意:
  1 、網絡與主機字節轉換函數 :htons ntohs htonl ntohl (s 就是 short l 是 long h 是 host n 是 network)
  2 、不同的 CPU 上運行不同的操作系統,字節序也是不同的

在網絡程序開發時 或是跨平臺開發時 也應該注意保證只用一種字節序 不然兩方的解釋不一樣就會產生bug.
PHP中並沒提供htons,htonl功能的函數,在進行網絡通信時,可以通過

string pack ( string $format [, mixed $args [, mixed $... ]] )
array unpack ( string $format , string $data )

進行編解碼
其中,format 可以取下面的值:

Code     Description
a     NUL-padded string
A     SPACE-padded string
h     Hex string, low nibble first
H     Hex string, high nibble first
c     signed char
C     unsigned char
s     signed short (always 16 bit, machine byte order)
S     unsigned short (always 16 bit, machine byte order)
n     unsigned short (always 16 bit, big endian byte order)
v     unsigned short (always 16 bit, little endian byte order)
i     signed integer (machine dependent size and byte order)
I     unsigned integer (machine dependent size and byte order)
l     signed long (always 32 bit, machine byte order)
L     unsigned long (always 32 bit, machine byte order)
N     unsigned long (always 32 bit, big endian byte order)
V     unsigned long (always 32 bit, little endian byte order)
f     float (machine dependent size and representation)
d     double (machine dependent size and representation)
x     NUL byte
X     Back up one byte
Z     NUL-padded string (new in PHP 5.5)
@     NUL-fill to absolute position


網絡通信
比如現在要通過PHP發送數據包到服務器來登錄。在僅需要提供用戶名(最多30個字節)和密碼(md5之後固定爲32字節)的情況下,可以構造如下數據包(當然這事先需要跟服務器協商好數據包的規範,本例以網絡字節序通信):
包結構:

字段  字節數 說明
包頭  定長         每一個通信消息必須包含的內容
包體  不定長 根據每個通信消息的不同產生變化

其中包頭詳細內容如下:

字段               字節數 類型       說明
pkg_len         2     ushort     整個包的長度,不超過4K
version         1     uchar     通訊協議版本號
command_id 2     ushort     消息命令ID
result         2     short     請求時不起作用;請求返回時使用

當然實際中可能會涉及到各種校驗。本文爲了簡單,只是列舉一下通常的工作流程及處理的方式。
登錄(執行命儲1001)

字段       字節數 類型         說明
用戶名 30     uchar[30] 登錄用戶名
密碼         32     uchar[32] 登錄密碼

包頭是定長的,通過計算可知包頭佔7個字節,並且包頭在包體之前。比如用戶陳一回需要登錄,密碼是123456,則代碼如下:

<?php
$version    = 1;
$result     = 0;
$command_id = 1001;
$username   = "陳一回";
$password   = md5("123456");
// 構造包體
$bin_body   = pack("a30a32", $username, $password);
// 包體長度
$body_len   = strlen($bin_body);
$bin_head   = pack("nCns", $body_len, $version, $command_id, $result); //result爲什麼使用了主機字節序
$bin_data   = $bin_head . $bin_body;
// 發送數據
// socket_write($socket, $bin_data, strlen($bin_data));
// socket_close($socket);


轉自:http://www.kongqingquan.com/archives/24

參考:http://www.cnblogs.com/andydao/p/4200662.html

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