Linux 网络编程详解一（IP套接字结构体、网络字节序，地址转换函数）

时间：2023-03-08 21:14:54
IPv4套接字地址结构

struct sockaddr_in

{

    uint8_t sinlen;（4个字节）

    sa_family_t sin_family;（4个字节）

    in_port_t sin_port;（2个字节）

    struct in_addr sin_addr;（4个字节）

    char sin_zero[];

};

sin_len：整个sockaddr_in结构体的长度，部分Linux内核版本没有该成员

sin_family:指定该地址家族，一般设置为AF_INET（使用TCP,UDP协议）

sin_port:端口

sin_addr:IPv4的地址

sin_zero:暂不使用，一般将其设置为0

通用地址结构

struct sockaddr

{

    uint8_t sin_len;（4个字节）

    sa_family_t sin_family;（4个字节）

    char sa_data[];

};

sin_len:整个sockaddr结构的长度

sin_family:指定该地址家族

sa_data:由sin_family决定它的形式

结论：struct sockaddr_in与struct sockaddr结构大小相同
字节序

大端字节序

--最高有效位存储与最低内存地址处，最低有效位存储于最高内存地址处

小端字节序

--最高有效位存储于最高内存地址处，最低有效位存储于最低内存地址处

主机字节序

--不同主机有不同的字节序，如x86小端字节序，，Motorola 6800为大端字节序

网络字节序

--网络字节序规定为大端字节序

字节序说明：一个int类型变量254存储在内存中，如果变量的百位存储于内存地址条上的低地址处，
个位存储于内存地址条上的高地址处（即变量存储序列和内存地址序列相反）这就是大端字节序，反之则是小端字节序。
各个主机的字节序是不同的，但是在网络中传输，必须要一个统一的字节序，这就是网络字节序。
字节序转换函数

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

uint16_t htons(uint16_t hostshort);

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

说明：在上述函数中，h代表host；n代表networks；s代表short；l代表long。
#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <sys/types.h>

#include <arpa/inet.h>

int main(int arg, char *args[])

{

    unsigned int data = 0x12345678;

    char *p = (char *)&data;

    printf("%x,%x,%x,%x\n", p[], p[], p[], p[]);

    /*

     * 对于数组而言，内存地址一定是递增的，p[0]=*(p+0);p[1]=*(p+1);

     * 如果data变量的最低有效位处于p+0这个低内存地址位，说明这是小端字节序

     * */

    if (p[] == 0x78)

    {

        printf("主机是小端字节序\n");

    } else

    {

        printf("主机是大端字节序\n");

    }

    //字节序转换函数

    uint32_t ndata = htonl(data);

    p = (char *)&ndata;

    printf("%x,%x,%x,%x\n", p[], p[], p[], p[]);

    if (p[] == 0x78)

    {

        printf("网络字节序是小端字节序\n");

    } else

    {

        printf("网络字节序是大端字节序\n");

    }

    return ;

}
地址转换函数

typedef uint32_t in_addr_t;

struct in_addr {

    in_addr_t s_addr;

};

int inet_aton(const char *p,struct in_addr *inp);

将点分十进制(192.168.1.116)转化成struct in_addr

in_addr_t inet_addr(const char * cp);

将点分十进制转化成32bit

char *inet_ntoa(struct in_addr in);//注意：这里参数是结构体变量，而非结构体指针

将struct结构体变量转化成点分十进制
inet_ntoa()返回值是char *,这个char *的内存空间是在inet_ntoa()函数中静态分配的，因此inet_ntoa()后面的调用会覆盖上一次调用，inet_ntoa()是线程不安全函数。
套接字类型

.流式套接字(SOCK_STREAM)

--提供面向连接的，可靠的数据传输服务，数据无差错，无重复的发送，且按发送顺序接收。

.数据报式套接字（SOCK_DGRAM）

--提供无连接服务，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。

.原始套接字（SOCK_RAW）

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