htonl() htons() ntohl() ntohs() inet_ntoa() inet_addr()的用法

inet_addr函数需要一个字符串作为其参数，该字符串指定了以点分十进制格式表示的IP地址（例如：192.168.0.16），而且inet_addr函数会返回一个适合分配给S_addr的u_long类型的数值。

       eg：ina.sin_addr.s_addr = inet_addr("132.241.5.10");

inet_ntoa函数会完成相反的转换，它接受一个in_addr结构体类型的参数，并返回一个以点分十进制格式表示的IP地址字符串。

       eg：printf("%s",inet_ntoa(ina.sin_addr));

htonl()表示将32位的主机字节顺序转化为32位的网络字节顺序（host to network long）。
htons()表示将16位的主机字节顺序转化为16位的网络字节顺序（host to network short）。
ntohl()表示将32位的网络字节顺序转化为32位的主机字节顺序（network to host long）。
ntohs()表示将16位的网络字节顺序转化为16位的主机字节顺序（network to host short）。

 

在详细分析各函数之前，我们先来看个相关知识点：

在C/C++写网络程序的时候，往往会遇到字节的网络顺序和主机顺序的问题，这正是因为计算机数据表示存在两种字节顺序：NBO与HBO。

网络字节顺序NBO（Network ByteOrder）：网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式，它与具体的CPU类型、操作系统等无关，从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式，按从高到低的顺序存储，在网络上使用统一的网络字节顺序，可以避免兼容性问题。
主机字节顺序（HBO，Host ByteOrder）：不同的CPU有不同的字节序类型，这些字节序是指整数在内存中保存的顺序，这个叫做主机字节序。最常见的有两种（1）Little endian（小端模式）最符合人的思维的字节序：低字节存高地址，高字节存低地址。怎么讲是最符合人的思维的字节序，是因为从人的第一观感来说低位值最小，就应该放在内存地址小的地方，也即内存地址地位；反之，高位值就应该放在内存地址大的地方，也即内存地址高位。（2）Big endian（大端模式）最直观的字节序：低字节存低地址，高字节存高地址。为什么说直观，因为这种方式不考虑对应关系，只需要把内存地址从左到右按照由低到高的顺序写出，把值按照通常的高位到低位的顺序写出，两者对照，一个字节一个字节的填充进去。

eg：如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中，则结果为：

内存地址	Little endian	Big endian
0x0000	0xcd	0x12
0x0001	0xab	0x34
0x0002	0x34	0xab
0x0002	0x12	0xcd

注：x86系列CPU都是Littleendian的字节序。

不同的机器HBO不相同，与CPU设计有关，数据的顺序是由cpu决定的，而与操作系统无关。如 Intel x86结构下，short型数0x1234表示为34 12， int型数0x12345678表示为78 56 34 12。再如IBM power PC结构下，short型数0x1234表示为12 34，int型数0x12345678表示为12 34 56 78。  

由于这个原因不同体系结构的机器之间无法通信，所以要转换成一种约定的数序，也就是网络字节顺序，其实就是如同power pc那样的顺序。在PC开发中有ntohl和htonl函数可以用来进行网络字节和主机字节的转换。 

 

1.  inet_addr()

函数原型：unsigned long PASCAL FAR inet_addr( const struct FAR* cp);

函数功能：将一个点间隔地址转换成一个in_addr。

一个以Internet标准“.”间隔的字符串，例如202.38.214.xx。当IP地址为255.255.255.255是被认为无效IP地址。本函数解释cp参数中的字符串，这个字符串用Internet的“.”间隔格式表示一个数字的Internet地址。返回值是一个无符号长整形数，可用作Internet地址，所有Internet地址以网络字节顺序返回（字节从左到右排列）。当

inet_addr()发生错误时返回-1。

注：当IP地址为255.255.255.255时，inet_addr()认为它是无效IP地址，而inet_ntoa()函数将其视为有效的IP。

2.  inet_ntoa()

函数原型：char FAR* PASCAL FAR inet_ntoa( struct in_addr in);

函数功能：将网络地址转换成“.”点隔的字符串格式。

（"ntoa"的含义是"network to ascii"）

本函数将一个用in参数所表示的Internet地址结构转换成以“.”间隔的诸如“a.b.c.d”的字符串形式。请注意inet_ntoa()返回的字符串存放在WINDOWS套接口实现所分配的内存中。应用程序不应假设该内存是如何分配的。在同一个线程的下一个WINDOWS套接口调用前，数据将保证是有效。若无错误发生，inet_ntoa()返回一个字符指针；否则的话，返回NULL。其中的数据应在下一个WINDOWS套接口调用前复制出来。

注：inet_ntoa()将结构体in-addr作为一个参数，不是长整形。还需要指出，该函数返回的是一个指向一个字符的指针，它是一个由inet_ntoa()控制的静态的固定的指针，所以每次调用 inet_ntoa()，它就将覆盖上次调用时所得的IP地址。

补充：还有个函数inet_aton()，与inet_ntoa()作用相反。

3.  htons()

函数原型：u_short PASCAL FAR htons( u_short hostshort);

函数功能：把unsigned short类型从主机序转换到网络序。

注：简单地说，htons()就是将一个数的高低位互换，如:12 34 --> 34 12。

eg：在Intel机器下，执行以下程序

int main()

{

<
4000
span style="font-size:18px;">           printf(“%d\n”,htons(16));

           return 0;

}

得到的结果是4096，解释如下：数字16的16进制表示为0x0010，数字4096的16进制表示为0x1000。由于Intel机器是小尾端，存储数字16时的实际顺序为1000，存储4096时的实际顺序为0010。因此在发送网络包时，为了报文中数据位0010，需要经过htons进行字节转换。如果用IBM等大尾机器，则没有这种字节顺序转换，但为了程序的可移植性，也最好用这个函数。

注：数字所占位数小于或等于一个字节（8 bits）时，不要用htons转换，这是因为对于主机来说，大小尾端的最小单位为字节（byte）。

4.  htonl()

函数原型：u_long PASCALFAR htonl( u_long hostlong);

函数功能：把unsigned long类型从主机序转换到网络序。

5.  ntohl()

函数原型：u_long PASCAL FAR ntohl( u_long netlong);

函数功能：把unsigned long类型从网络序转换到主机序。

6.  ntohs()

函数原型：u_short PASCAL FAR ntohs( u_short netshort);

函数功能：把unsigned short类型从网络序转换到主机序。

注：在使用Little endian的系统中，上面4个函数会把字节序进行转换；在使用Big endian类型的系统中，这些函数会定义成空宏。

 

测试代码：

include <stdio.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <string.h>

int main(int aargc, char* argv[])

{

        struct in_addr addr1,addr2;

        ulong   l1,l2;

        l1= inet_addr("192.168.0.74");

        l2 = inet_addr("211.100.21.179");

        memcpy(&addr1, &l1, 4);

         memcpy(&addr2, &l2, 4);

        printf("%s : %s\n", inet_ntoa(addr1), inet_ntoa(addr2));    //注意这一句的运行结果

        printf("%s\n", inet_ntoa(addr1));

        printf("%s\n", inet_ntoa(addr2));

         return 0;

}

实际运行结果如下：

192.168.0.74 : 192.168.0.74       //从这里可以看出,printf里的inet_ntoa只运行了一次。

192.168.0.74

211.100.21.179

这就解释了刚刚提出来的：inet_ntoa返回一个char *,而这个char *的空间是在inet_ntoa里面静态分配的，所以inet_ntoa后面的调用会覆盖上一次的调用。第一句printf的结果只能说明在printf里面的可变参数的求值是从右到左的，仅此而已。

 

补充：sockaddr_in , sockaddr , in_addr区别

struct  sockaddr  { 

                unsigned   short   sa_family;    

                char   sa_data[14];    

      }; 

  上面是通用的socket地址，具体到Internetsocket，用下面的结构，二者可以进行类型转换 

 struct   sockaddr_in   { 

                short   int  sin_family;    

                unsigned   short  int   sin_port;    

                struct   in_addr  sin_addr;    

                unsigned   char  sin_zero[8];    

       }; 

       struct   in_addr就是32位IP地址。 

       struct   in_addr  { 

                union {

                        struct { u_chars_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b;

                        struct { u_shorts_w1,s_w2; } S_un_w;

                        u_long S_addr;

                } S_un;

                #define s_addr  S_un.S_addr

                }; 

inet_addr()是将一个点分制的IP地址(如192.168.0.1)转换为上述结构中需要的32位IP地址(0xC0A80001)。填值的时候使用sockaddr_in结构，而作为函数（如socket,listen, bind等）的参数传入的时候转换成sockaddr结构就行了，毕竟都是16个字符长。

通常的用法是： 

 int   sockfd; 

 struct   sockaddr_in   my_addr; 

 sockfd   =   socket(AF_INET,   SOCK_STREAM,   0);    

 my_addr.sin_family   =   AF_INET;    

 my_addr.sin_port   =   htons(MYPORT);    

 my_addr.sin_addr.s_addr   =   inet_addr("192.168.0.1"); 

 bzero(&(my_addr.sin_zero),  8);    

 bind(sockfd,   (struct   sockaddr  *)&my_addr,  sizeof(struct   sockaddr));

可以用C++做个不太准确的假设。 

sockaddr是base class；sockaddr_in等是derived class 

如此一来，bind，connect，sendto，recvfrom等函数就可以使用base class来处理多种不同的derived class了。但是实际上，这是没有继承关系数据结构（C嘛），所以需要强制造型来转换数据类型。正因为如此，在sendto的时候需要给出len长度，因为不同的sockaddr_xx实现长度并不相同。

 

 

参考来源：
http://blog.csdn.net/cpp_funs/article/details/6988154 http://www.360doc.com/content/14/1113/16/16170632_424843985.shtml