结构体addrinfo, sockaddr, sockaddr_in的区别

时间：2023-03-09 19:45:56
结构体addrinfo, sockaddr, sockaddr_in的区别

struct sockaddr和struct sockaddr_in这两个结构体用来处理网络通信的地址。

一、sockaddr

sockaddr在头文件#include <sys/socket.h>中定义，sockaddr的缺陷是：sa_data把目标地址和端口信息混在一起了，如下：

  1. struct sockaddr {
  2. sa_family_t sin_family;//地址族
  3. 　　 char sa_data[14]; //14字节，包含套接字中的目标地址和端口信息
  4. 　　 };

二、sockaddr_in

sockaddr_in在头文件#include<netinet/in.h>或#include <arpa/inet.h>中定义，该结构体解决了sockaddr的缺陷，把port和addr 分开储存在两个变量中，如下： 
结构体addrinfo, sockaddr, sockaddr_in的区别
sin_port和sin_addr都必须是网络字节序（NBO），一般可视化的数字都是主机字节序（HBO）。

三、总结

二者长度一样，都是16个字节，即占用的内存大小是一致的，因此可以互相转化。二者是并列结构，指向sockaddr_in结构的指针也可以指向sockaddr。

sockaddr常用于bind、connect、recvfrom、sendto等函数的参数，指明地址信息，是一种通用的套接字地址。 
sockaddr_in 是internet环境下套接字的地址形式。所以在网络编程中我们会对sockaddr_in结构体进行操作，使用sockaddr_in来建立所需的信息，最后使用类型转化就可以了。一般先把sockaddr_in变量赋值后，强制类型转换后传入用sockaddr做参数的函数：sockaddr_in用于socket定义和赋值；sockaddr用于函数参数。

例子如下：

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <sys/socket.h>
  4. #include <netinet/in.h>
  6. int main(int argc,char **argv)
  7. {
  8. int sockfd;
  9. struct sockaddr_in mysock;
  11. sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //获得fd
  13. bzero(&mysock,sizeof(mysock)); //初始化结构体
  14. mysock.sin_family = AF_INET; //设置地址家族
  15. mysock.sin_port = htons(800); //设置端口
  16. mysock.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.0"); //设置地址
  17. bind(sockfd,(struct sockaddr *)&mysock,sizeof(struct sockaddr); /* bind的时候进行转化 */
  18. ... ...
  19. return 0;
  20. }

题外话，两个函数 htons() 和 inet_addr()。

htons()作用是将端口号由主机字节序转换为网络字节序的整数值。(host to net)

inet_addr()作用是将一个IP字符串转化为一个网络字节序的整数值，用于sockaddr_in.sin_addr.s_addr。

inet_ntoa()作用是将一个sin_addr结构体输出成IP字符串(network to ascii)。比如：

printf("%s",inet_ntoa(mysock.sin_addr));
  • 1

htonl()作用和htons()一样，不过它针对的是32位的（long），而htons()针对的是两个字节，16位的（short）。

与htonl()和htons()作用相反的两个函数是：ntohl()和ntohs()。 
结构体addrinfo, sockaddr, sockaddr_in的区别

addrinfo结构体原型

typedef struct addrinfo {
    int ai_flags;        //AI_PASSIVE,AI_CANONNAME,AI_NUMERICHOST
    int ai_family;        //AF_INET,AF_INET6
    int ai_socktype;    //SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM
    int ai_protocol;    //IPPROTO_IP, IPPROTO_IPV4, IPPROTO_IPV6 etc.
    size_t ai_addrlen;            //must be zero or a null pointer
    char* ai_canonname;            //must be zero or a null pointer
    struct sockaddr* ai_addr;    //must be zero or a null pointer
    struct addrinfo* ai_next;    //must be zero or a null pointer
}

其中ai_flags、ai_family、ai_socktype说明如下：
参数            取值            值            说明
ai_family        AF_INET            2            IPv4
                AF_INET6        23            IPv6
                AF_UNSPEC        0            协议无关
ai_protocol        IPPROTO_IP        0            IP协议
                IPPROTO_IPV4    4            IPv4
                IPPROTO_IPV6    41            IPv6
                IPPROTO_UDP        17            UDP
                IPPROTO_TCP        6            TCP
ai_socktype        SOCK_STREAM        1            流
                SOCK_DGRAM        2            数据报
ai_flags        AI_PASSIVE        1            被动的，用于bind，通常用于server socket
                AI_CANONNAME    2
                AI_NUMERICHOST    4            地址为数字串

对于ai_flags值的说明：
AI_NUMERICHOST | AI_CANONNAME | AI_PASSIVE
如上表所示，ai_flags的值范围为0~7，取决于程序如何设置3个标志位，比如设置ai_flags为 “AI_PASSIVE|AI_CANONNAME”，ai_flags值就为3。三个参数的含义分别为：
(1)AI_PASSIVE当此标志置位时，表示调用者将在bind()函数调用中使用返回的地址结构。当此标志不置位时，表示将在connect()函数调用中使用。当节点名位NULL，且此标志置位，则返回的地址将是通配地址。如果节点名NULL，且此标志不置位，则返回的地址将是回环地址。
(2)AI_CANNONAME当此标志置位时，在函数所返回的第一个addrinfo结构中的ai_cannoname成员中，应该包含一个以空字符结尾的字符串，字符串的内容是节点名的正规名。
(3)AI_NUMERICHOST当此标志置位时，此标志表示调用中的节点名必须是一个数字地址字符串。

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