Windows 套接字：位元組排序

2025-06-19

本文和兩篇隨附文章說明 Windows Sockets 程式設計中的幾個問題。本文涵蓋位元組排序。文章涵蓋其他問題： Windows 套接字：封鎖和 Windows 套接字：轉換字串。

如果您使用或衍生自 CAsyncSocket 類別，您必須自行管理這些問題。如果您使用或衍生自類別 CSocket，MFC 會為您管理它們。

位元組序

不同的計算機架構有時會使用不同的位元組順序來儲存數據。例如，以 Intel 為基礎的機器會以 Macintosh（Motorola）機器的反向順序儲存數據。 Intel 位元組順序，稱為「小端序」，也是網路標準的「大端序」順序的反向。下表說明這些詞彙。

大端和Little-Endian位元排序

位元組排序	意義
Big-Endian	最重要的位元組位於單字的左端。
Little-Endian	最重要的位元組是在字的右邊。

通常，您不需要擔心透過網路傳送和接收的數據位元組順序轉換，但在某些情況下，您必須轉換位元組訂單。

當您必須轉換字節順序時

您需要在下列情況下轉換位元組訂單：

您傳遞的資訊需要由網路解譯，而不是傳送至另一部計算機的數據。例如，您可以傳遞網路必須瞭解的埠和位址。
您正在通訊的伺服器應用程式不是 MFC 應用程式（而且您沒有原始程式碼）。如果兩部計算機未共用相同的位元組順序，這會呼叫位元組順序轉換。

當您不需要轉換位元組順序時

在下列情況下，您可以避免轉換位元組順序的工作：

兩端的機器都同意不交換位元組，而且兩部機器都使用相同的位元組順序。
您與之通訊的伺服器是 MFC 應用程式。
您擁有與伺服器通訊的原始程式碼，因此您可以明確判斷是否必須轉換位元組序列。
您可以將伺服器移植到 MFC。這相當容易執行，而且結果通常較小、更快速的程序代碼。

使用 CAsyncSocket 時，您必須自行管理任何必要的位元組順序轉換。 Windows Sockets 會將「big-Endian」位元組順序模型標準化，並提供函式來轉換此順序與其他函式。不過，您搭配 CSocket 使用的 CArchive 會使用相反的（“little-Endian”）順序，但CArchive會為您處理位元組順序轉換的詳細數據。藉由在應用程式中使用此標準排序，或使用 Windows Sockets 位元組順序轉換函式，您可以讓程式代碼更具可移植性。

理想的情況是使用 MFC 套接字來撰寫通訊的兩端，即在兩端都使用 MFC。如果您要撰寫與非 MFC 應用程式通訊的應用程式，例如 FTP 伺服器，您可能需要先自行管理位元組交換，才能將數據傳遞至封存物件，使用 Windows Sockets 轉換例程 ntohs、 ntohl、 htons 和 htonl。本文稍後會出現用於與非 MFC 應用程式通訊的這些函式範例。

備註

當通訊的另一端不是 MFC 應用程式時，您也必須避免串流C++衍生自 CObject 封存的物件，因為接收者無法處理它們。請參閱 Windows 套接字：搭配封存使用套接字中的附註。

如需位元組訂單的詳細資訊，請參閱 Windows SDK 中提供的 Windows 套接字規格。

Byte-Order 轉換範例

下列範例顯示如何使用存檔對 CSocket 物件進行串行化函式處理。它也說明如何在 Windows Sockets API 中使用位元組順序轉換函式。

此範例會示範您撰寫用戶端來與無法存取原始程式碼的非 MFC 伺服器應用程式通訊的案例。在此案例中，您必須假設非 MFC 伺服器使用標準網路位元組順序。相反地，您的 MFC 用戶端應用程式會使用 CArchive 物件搭配 CSocket 物件，並使用與網路標準相反的「小端序」位元排列順序。

假設您計劃通訊的非 MFC 伺服器，已針對訊息封包建立了一個協定，如下所示：

struct Message
{
   long MagicNumber;
   unsigned short Command;
   short Param1;
   long Param2;
};

在 MFC 詞彙中，這會以下列方式表示：

struct Message
{
   long m_lMagicNumber;
   short m_nCommand;
   short m_nParam1;
   long m_lParam2;

   void Serialize(CArchive &ar);
};

在C++中， struct 基本上與類別相同。結構 Message 可以有成員函式，例如 Serialize 上面宣告的成員函式。 Serialize 的成員函式可能看起來像這樣：

void Message::Serialize(CArchive &ar)
{
   if (ar.IsStoring())
   {
      ar << (DWORD)htonl(m_lMagicNumber);
      ar << (WORD)htons(m_nCommand);
      ar << (WORD)htons(m_nParam1);
      ar << (DWORD)htonl(m_lParam2);
   }
   else
   {
      WORD w;
      DWORD dw;
      ar >> dw;
      m_lMagicNumber = ntohl((long)dw);
      ar >> w;
      m_nCommand = ntohs((short)w);
      ar >> w;
      m_nParam1 = ntohs((short)w);
      ar >> dw;
      m_lParam2 = ntohl((long)dw);
   }
}

此範例會呼叫位元組順序轉換數據，因為一端的非 MFC 伺服器應用程式的位元組順序與 CArchive 另一端 MFC 用戶端應用程式中使用的位元組順序不符。此範例說明 Windows Sockets 提供的數位元組順序轉換函式。下表描述這些函式。

Windows Sockets Byte-Order 轉換函式

功能	目標
ntohs	將 16 位元數據從網路位元組順序轉換為主機位元組順序（由大端到小端）。
ntohl	將 32 位值從網路位元組順序轉換為主機位元組順序（big-Endian 到 little-Endian）。
Htons	將16位數量從主機位元組順序轉換為網路位元組順序（小端到大端）。
Htonl	將 32 位數量從主機字節順序轉換為網路字節順序（小端序到大端序）。

此範例的另一個要點是，當通訊的另一端套接字應用程式是非 MFC 應用程式時，您必須避免執行類似下列動作：

ar << pMsg;

其中 pMsg 是衍生自類別 CObject之C++物件的指標。這會傳送與對象相關聯的額外 MFC 資訊，而且伺服器不會瞭解它，就如同它是 MFC 應用程式一樣。

如需詳細資訊，請參閱：

另請參閱

MFC 中的 Windows 套接字