套接字的地址结构

 

套接字的地址格式有很多种，比如sockaddr、sockaddr_in、sockaddr_ipx、sockaddr_pkt、sockaddr_ll等等，这里就来谈谈他们的区别与联系。

struct sockaddr:

sockaddr是通用的socket地址，定义在“include/linux/socket.h“，其具体格式如下：

struct sockaddr  { sa_family_t  sa_family;      /* address family, AF_xxx       */ char            sa_data[14];    /* 14 bytes of protocol address */ };

这里的family指的是协议族（或者说协议栈）。主要的协议族有以下：

PF_INET             互联网IPv4 PF_IPX                IPX协议 PF_NETLINK      一个用户空间和内核的接口 PF_PACKET        底层数据包接口

所有这些地址格式都对应着不同的网络协议。这里sockaddr_xxx中的xxx即表明了其所用的网络协议。比如，互联网的socket结构使用struct sockaddr_in，可以与sockaddr进行类型转换。

struct sockaddr_in:

该结构定义在”include/linux/in.h“

struct sockaddr_in  { sa_family_t  sin_family;     /* Address family               */ __be16  sin_port;       /* Port number                  */ struct in_addr  sin_addr;       /* Internet address             */

/* Pad to size of `struct sockaddr’. */ unsigned char         __pad[__SOCK_SIZE__  - sizeof(short int) - sizeof(unsigned short int) - sizeof(struct in_addr )]; };

这里可以看到，之所以可以进行类型转换，是因为在定义sockaddr_in的时候就通过补齐的方法使二者大小一致（并不是所有的sockaddr_xxx都如此）。

/* Internet address. */ struct in_addr  { __be32  s_addr; };

这个in_addr即是32位的IP地址，在有的版本中也定义为：

struct in_addr { union { struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;} S_un_b; struct { u_short s_w1,s_w2;} S_un_w; u_long S_addr; } S_un; };

利用u_long htonl(u_long hostlong);将主机字节序转换为TCP/IP网络字节序. 利用u_short htons(u_short hostshort);将主机字节序转换为TCP/IP网络字节序.

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)。

以一个典型的互联网套接字程序来说明用法：

int sockfd; struct sockaddr_in my_addr; sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /* 做一些错误检查! */

my_addr.sin_family = AF_INET; /* 主机字节序 */ my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, 网络字节序 */ my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(“192.168.0.1″);

bzero(&(my_addr.sin_zero), 8); /* zero the rest of the struct */ /* 不要忘了为bind()做错误检查: */ bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));

想来你是要进行网络编程，使用socket, listen, bind等函数。你只要记住，填值的时候使用sockaddr_in结构，而作为函数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。

struct sockaddr_ll

这是一个与设备无关的物理层地址格式，需要使用AF_PACKET协议族，适合用来实现用户态下的网络协议栈。

struct sockaddr_ll  { unsigned short sll_family;   /* Always AF_PACKET */ unsigned short sll_protocol; /* Physical layer protocol */ int            sll_ifindex; /* Interface number */ unsigned short sll_hatype;   /* Header type */ unsigned char sll_pkttype; /* Packet type */ unsigned char sll_halen;    /* Length of address */ unsigned char sll_addr[8]; /* Physical layer address */

};

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References:

Linux Kernel Version 2.6.22

http://blog.youkuaiyun.com/zysee/archive/2007/01/16/1484235.aspx

===============补充=================

以太网头部结构，一共14个字节：

104  struct ethhdr  { 105  unsigned char   h_dest[ETH_ALEN ];       /* destination eth addr */ 106  unsigned char   h_source[ETH_ALEN ];     /* source ether addr    */ 107  __be16  h_proto;                /* packet type ID field */ 108  } __attribute__ ((packed));

ETH_ALEN被定义为6，即以太网MAC地址的长度。h_proto在I386和arm上都是unsigned long类型，它用来保存type的值。type是接口的硬件类型，以太网设备的初始化函数中将其赋值为ARPHRD_ETHER，即10Mb以太网。具体的类型定义在/usr/include/linux/if_arp.h中。如有需要，可以考虑定义自己的网络类型（比如ARPHDR_AQUANET之类的）。

(Kernel Version 2.6.18)

===============补充2=================

UNIX套接字 sockaddr_un

这是和AF_LOCAL搭配使用创建本地套接字的，是一种进行本地进程间IPC的方法。

/* Structure describing the address of an AF_LOCAL (aka AF_UNIX) socket.  */

struct sockaddr_un

  {

    __SOCKADDR_COMMON (sun_);

    char sun_path[108];     /* Path name.  */

  };

注意，在调用connect/bind/accept时，要强制类型转换为(struct sockadd *)格式，否则编译时会报告指针类型错误，比如：

warning: passing argument 2 of connect from incompatible pointer type

warning: passing argument 2 of bind from incompatible pointer type

warning: passing argument 2 of accept from incompatible pointer type