网络编程--套接字基础

套接字地址结构

IPV4
<netinet/in.h>
struct sockaddr_in
{
    unsigned           short sin_len;      //IPv4地址长度
    short int          sin_family;   //指代协议簇，在TCP套接字编程只能是AF_INET
    unsigned           short sin_port;     //存储端口号（使用网络字节顺序），数据类型是一个16为的无符号整形类型
    struct   in_addr   sin_addr;//存储IP地址，IP地址是一个in_add结构体（结构在下面）
    unsigned char      sin_zero[8];     //为了让sockaddr与sockaddr_in两个数据结构保持大小相同而保留的空字节
};
struct in_addr
{
    unsigned long s_addr;   //按照网络字节顺序存储IP地址
};

老式结构
struct sockaddr
{
    unsigned short  sa_family;  //套接字的协议簇地址类型，TCP/IP协议对于IPv4地址类型为AF_INET
    char            sa_data[14];//存储具体的协议地址
};

示例
struct sockaddr_in serveraddr;
bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));
serveraddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET, ipstr, &serveraddr.sin_addr.s_addr);
serveraddr.sin_port  = htons(SERVER_PORT);
connect(confd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));

IPV6
<netinet/in.h>
struct sockaddr_in6
{
    unsigned short int       sin6_len;   //IPv6结构长度，是一个无符号的8为整数，表示128为IPv6地址长度
    short int                sin6_family; //地址类型AF_INET6

    unsigned short int       sin6_port;   //存储端口号，按网络字节顺序

    unsigned short int       sin6_flowinfo;  //低24位是流量标号，然后是4位的优先级标志，剩下四位保留
    struct in6_addr          sin6_addr;      //IPv6地址，网络字节顺序
};
struct in6_addr
{
     unsigned long s6_addr;  //128位的IPv6地址，网络字节顺序
};

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字节序转换

大端模式和小端模式

　　1）小端就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

　　2）大端就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

　　举一个例子，比如数字0x12 34 56 78在内存中的表示形式为：

　　A. 大端模式：

　　低地址 -----------------> 高地址

　　0x12  |  0x34  |  0x56  |  0x78

　　B. 小端模式：

　　低地址 ------------------> 高地址

　　0x78  |  0x56  |  0x34  |  0x12

 

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字节操作函数

#include <strings.h>
void bzero(void *dest, size_t nbytes);
void bcopy(const void *src, void *dest, size_t nbytes);
int bcmp(const void *ptrl, const void *ptr2, size_t nbytes);返回值：若相等则为0，否则为非0

bzero把目标字节串中指定数目的字节置为0。我们经常使用该函数来把一个套接字结构初始化为0。bcopy将指定数目的字节从源字节串移到目标字节串。bcmp比较两个任意的字节串，若相同则返回值为0，否则返回值为非0。

#include <string.h>
void *memset(void *dest, int c, size_t len);
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t nbytes);
int memcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t nbytes);返回值：若相等则为0，否则为<0或>0

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IP地址转换函数

IP地址转换函数是指完成点分十进制IP地址与二进制IP地址之间的相互转换。IP地址转换主要由inet_addr、inet_aton和inet_ntoa这3个函数完成，但这三个函数都只能处理IPv4地址而不能处理IPv6地址。新的函数inet_pton跟inet_ntop则同时处理IPv4和IPv6。

1）inet_pton
注：pton：presentation to numeric
inet_pton函数原型如下[将"点分十进制" -> "整数"]
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);
//这个函数转换字符串到网络地址，第一个参数af是地址族，转换后存在dst中
//若成功则返回1；若输入不是有效的表达式则返回0；若出错则返回-1。

2）inet_ntop
　　inet_ntop函数原型如下[将"点分十进制" -> "整数"] 
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt);
//这个函数转换网络二进制结构到ASCII类型的地址，参数的作用和上面相同，只是多了一个参数socklen_t cnt,
//它是所指向缓存区dst的大小，避免溢出，如果缓存区太小无法存储地址的值，则返回一个空指针，并将errno置为ENOSPC。
//若成功则返回指向结果的指针，若出错则返回NULL。

　　char IPdotdec[20]; // 存放点分十进制IP地址
    struct in_addr s;  // IPv4地址结构体
    // 输入IP地址
    printf("Please input IP address: ");
    scanf("%s", &IPdotdec);
    // 转换
    inet_pton(AF_INET, IPdotdec, (void *)&s);
    printf("inet_pton: 0x%x
", s.s_addr); // 注意得到的字节序
    // 反转换
    inet_ntop(AF_INET, (void *)&s, IPdotdec, 16);
    printf("inet_ntop: %s
", IPdotdec);

3）inet_aton

aton：address to network

4）inet_ntoa

5）inet_addr（该函数无法处理255.255.255.255的IP地址，已弃用）