起因

最近在做 iOS 蓝牙开发的时候,将多字节数据从APP端发到蓝牙设备端的时候,发现字节顺序都是反的,比如发送一个 0x0500 的数据给蓝牙设备端,设备端收到以后就变成了0x0005,研究发现这就是字节序不对导致的问题。

什么是字节序

采用维基百科的解释如下:

在几乎所有的机器上,多字节对象都被存储为连续的字节序列。例如在C语言中,一个类型为int的变量x地址为0x100,那么其对应地址表达式&x的值为0x100。且x的四个字节将被存储在存储器的0x100, 0x101, 0x102, 0x103位置。

而存储地址内的排列则有两个通用规则。一个多位的整数将按照其存储地址的最低或最高字节排列。如果最低有效字节在最高有效字节的前面,则称小端序;反之则称大端序。在网络应用中,字节序是一个必须被考虑的因素,因为不同机器类型可能采用不同标准的字节序,所以均按照网络标准转化。

例如假设上述变量x类型为int,位于地址0x100处,它的十六进制为0x01234567,地址范围为0x100~0x103字节,其内部排列顺序依赖于机器的类型。大端法从首位开始将是:0x100: 01, 0x101: 23,..。而小端法将是:0x100: 67, 0x101: 45,..

相关体系

  • x86,MOS Technology 6502,Z80,VAX,PDP-11等处理器为Little endian。

  • Motorola 6800,Motorola 68000,PowerPC 970,System/370,SPARC(除V9外)等处理器为Big endian

  • ARM, PowerPC (除PowerPC 970外), DEC Alpha, SPARC V9, MIPS, PA-RISC and IA64的字节序是可配置的。

  • 网络传输一般采用大端序,也被称之为网络字节序,或网络序。IP协议中定义大端序为网络字节序。伯克利socket API定义了一组转换函数,用于16和32bit整数在网络序和本机字节序之间的转换。htonl,htons用于本机序转换到网络序;ntohl,ntohs用于网络序转换到本机序。

####iOS中的字节序

if (NSHostByteOrder() == NS_LittleEndian) {
        NSLog(@"LittleEndian");
    }
    else if(NSHostByteOrder() == NS_BigEndian){
         NSLog(@"BigEndian");
    }
    else {
         NSLog(@"Unknow");
    }

通过上述代码打印出来的log,可以知道iOS系统目前采用的是小端序。因此在进行socket网络传输之类的工作时,要记得先把字节序进行转换,然后再传输。iOS自身提供了相应的转换方法,如下:

UInt16  Byte = 0x1234;
HTONS(Byte);//转换
NSLog(@"Byte == %x",Byte);//打印出来发现顺序变了

上述代码中 HTONS(x) 是对2字节进行转换,如果要对4字节进行转换,就要用 HTONL(x)进行转换了,要对更高字节,比如8字节(64位)进行转换,就要自己写转换的方法了。

参考资料

  1. 关于字节序;

  2. Mac&iOS Socket;

  3. 网络字节序与主机字节序 高低位;

  4. 字节序;

  5. Byte Ordering;