sockaddr_in sockaddr in_addr区别联系

本文详细介绍了socket编程中的核心数据结构sockaddr及sockaddr_in,并解释了如何使用这些结构进行网络编程,包括地址族、端口号和IP地址的处理。

原文:http://topic.youkuaiyun.com/t/20020423/11/669220.html

struct   sockaddr   {  
                unsigned   short   sa_family;   /*   地址族,   AF_xxx   */  
                char   sa_data[14];   /*   14字节的协议地址*/  
        };   
  上面是通用的socket地址,具体到Internet   socket,用下面的结构,二者可以进行类型转换  
         
  struct   sockaddr_in   {  
                short   int   sin_family;   /*   地址族,AF_xxx  在socket编程中只能是AF_INET */  
                unsigned   short   int   sin_port;   /*   端口号  (使用网络字节顺序) */  
                struct   in_addr   sin_addr;   /*   存储IP地址  4字节 */  
                unsigned   char   sin_zero[8];   /*   总共8个字节,实际上没有什么用,只是为了和struct  sockaddr保持一样的长度   */  
        };   
        struct   in_addr就是32位IP地址。   
        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;  /*  按照网络字节顺序存储IP地址  */
                } S_un;

                #define s_addr  S_un.S_addr
        };   
   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)。

 

填值的时候使用sockaddr_in结构,而作为函数(如socket, listen, bind等)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。

 

通常的用法是:  
  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));

 

原文:http://topic.youkuaiyun.com/t/20020226/09/542548.html

可以用C++做个不太准确的假设。   
sockaddr是base   class     
sockaddr_in   等是derived   class   
如此一来,bind,   connect   ,   sendto   ,   recvfrom等函数就可以使用base   class  
来处理多种不同的derived   class了。   
但是实际上,这是没有继承关系数据结构(C嘛),所以需要强制造型来转换数据类型。正因为如此,在sendto的时候需要给出len长度,因为不同的sockaddr_xx实现长度并不相同。

 

名词解析:

主机字节序:

不同的CPU有不同的字节序类型,这些字节序是指整数在内存中保存的顺序,这个叫做主机序。最常见的有两种 1.Little endian:低字节存高地址,高字节存低地址 2.Big endian:低字节存低地址,高字节存高地址

网络字节序:

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式,它与具体的CPU类型、操作系统等无关,从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式

为了进行转换bsd socket提供了转换的函数,有下面四个网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)

htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序,htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序,ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序,ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序。

在使用little endian的系统中 这些函数会把字节序进行转换 在使用big endian类型的系统中 这些函数会定义成空宏

 

`struct sockaddr_in` 是在网络编程中用于存储 IPv4 地址信息的结构体,其定义如下: ```c struct sockaddr_in { // 地址族,通常为 AF_INET 表示 IPv4 sa_family_t sin_family; // 端口号,需要使用 htons() 函数进行字节序转换 in_port_t sin_port; // IPv4 地址,使用 in_addr 结构体表示 struct in_addr sin_addr; // 填充字节,使 sockaddr_insockaddr 大小相同 char sin_zero[8]; }; ``` `struct in_addr` 结构体用于存储 IPv4 地址,其定义如下: ```c struct in_addr { // 32 位的 IPv4 地址 in_addr_t s_addr; }; ``` ### 使用场景 `struct sockaddr_in` 类型的变量在网络编程中主要用于以下场景: - **服务器端**:在创建服务器套接字时,需要使用 `struct sockaddr_in` 来绑定服务器的 IP 地址和端口号。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> int main() { int server_fd, new_socket; struct sockaddr_in address; int opt = 1; int addrlen = sizeof(address); char buffer[1025] = {0}; const char *hello = "Hello from server"; // 创建套接字 if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) { perror("socket failed"); exit(EXIT_FAILURE); } // 设置套接字选项 if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) { perror("setsockopt"); exit(EXIT_FAILURE); } address.sin_family = AF_INET; address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; address.sin_port = htons(8080); // 绑定套接字到指定地址和端口 if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) { perror("bind failed"); exit(EXIT_FAILURE); } // 监听连接 if (listen(server_fd, 3) < 0) { perror("listen"); exit(EXIT_FAILURE); } // 接受连接 if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) { perror("accept"); exit(EXIT_FAILURE); } // 读取客户端发送的数据 read(new_socket, buffer, 1024); printf("Client: %s\n", buffer); // 发送响应给客户端 send(new_socket, hello, strlen(hello), 0); printf("Hello message sent\n"); // 关闭套接字 close(new_socket); close(server_fd); return 0; } ``` - **客户端**:在连接服务器时,需要使用 `struct sockaddr_in` 来指定服务器的 IP 地址和端口号。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> int main() { int sock = 0; struct sockaddr_in serv_addr; char *hello = "Hello from client"; char buffer[1025] = {0}; // 创建套接字 if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { printf("\n Socket creation error \n"); return -1; } serv_addr.sin_family = AF_INET; serv_addr.sin_port = htons(8080); // 将 IPv4 地址从文本转换为二进制形式 if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) { printf("\nInvalid address/ Address not supported \n"); return -1; } // 连接到服务器 if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) { printf("\nConnection Failed \n"); return -1; } // 发送数据到服务器 send(sock, hello, strlen(hello), 0); printf("Hello message sent\n"); // 读取服务器响应 read(sock, buffer, 1024); printf("Server: %s\n", buffer); // 关闭套接字 close(sock); return 0; } ``` ### 作用 `struct sockaddr_in` 的主要作用是存储和传递 IPv4 地址和端口号信息,方便在网络编程中进行地址绑定、连接等操作。在使用 `bind()`、`connect()`、`accept()` 等函数时,需要将 `struct sockaddr_in` 类型的变量强制转换为 `struct sockaddr` 类型,因为这些函数的参数类型是 `struct sockaddr *`。为了减少强制转换的代码,可以使用共用体来简化操作,示例如下: ```c typedef union { struct sockaddr *saddr; struct sockaddr_in *inaddr; } self_sockaddr_type; struct sockaddr_in client_addr; client_addr.sin_family = AF_INET; client_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); client_addr.sin_port = htons(13400); self_sockaddr_type tmp; tmp.inaddr = &client_addr; // 使用自定义共用体类型保存 struct sockaddr_in 变量地址 int ret = connect(fd, tmp.saddr /*无需强转*/, sizeof(struct sockaddr_in)); ```
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