高性能分布式网络服务器--Address模块_virtual sockaddr-优快云博客

本文介绍Linux网络编程中Berkeley套接字接口的地址模块，详细解析通用套接字地址结构sockaddr及IPv4、IPv6地址结构sockaddr_in、sockaddr_in6。并介绍了tiger项目如何封装地址相关操作。

Address模块

Linux使用Berkeley套接字接口进行网络编程，目前基本所有的系统上都支持。Berkeley套接字大部分API都需要传入一个地址作为参数，用于表示网络中的一台主机的通信地址。但是不同的协议类型对应的网络地址类型不一样。比如IPv4协议对应IPv4地址，其长度为32位，而IPv6协议对应IPv6地址，其长度为128位

如果针对每种类型的地址都制定一套对应的API，那么套接字的API数量就会相对宠大，这对开发和维护都没好处。我们希望的是只使用一套通用的API就能实现各种地址类型的操作，比如针对IPv4地址的代码，能够在不修改或尽量少修改的前提下，就可用于IPv6地址。对此，Berkeley套接字接口拟定了一个通用套接字地址结构sockaddr，用于表示任意类型的地址，所有的套接字API在传入地址参数时都只需要传入sockaddr类型，以保证接口的通用性。除通用地址结构sockaddr外，还有一系列表示具体的网络地址的结构，这些具体的网络地址结构用于用户赋值，但在使用时，都要转化成sockaddr的形式

sockaddr表示通用套接字地址结构，其定义如下:

struct sockaddr {
    unsigned short sa_family; 	// 地址族(地址类型)
    char sa_data[14];         	// 地址内容
};

sockaddr_in表示IPv4地址结构，其定义如下:

struct sockaddr_in {
    unsigned short sin_family; 		// 地址族，IPv4的地址族为AF_INET
    unsigned short sin_port;   		// 端口
    struct in_addr sin_addr;   		// IP地址，IPv4的地址用一个32位整数来表示
    char sin_zero[8];          		// 填充位，填零即可
};

sockaddr_in6表示IPv6地址结构，其定义如下:

struct sockaddr_in6 {
    unsigned short sin6_family; // 地址族，IPv6的地址族为AF_INET6
    in_port_t sin6_port;        // 端口
    uint32_t sin6_flowinfo;     // IPv6流控信息
    struct in6_addr sin6_addr;  // IPv6地址，实际为一个128位的结构体
    uint32_t sin6_scope_id;     // IPv6 scope-id
};

通过上面的定义也可以发现，除sockaddr_in可以无缝转换为sockaddr外，sockaddr_in6和sockaddr_un都不能转换为sockaddr，因为大小不一样

但这并不影响套接字接口的通用性，Berkeley套接字接口都是以指针形式接收sockaddr参数，并且额外需要一个地址长度参数，又由于以上所有的地址结构的前两个字节都表示地址族，所以通过sockaddr指针总能拿到传入地址的地址类型，通过地址类型判断出地址长度后，再通过sockaddr指针取适合该地址的长度即可拿到地址内容。比如上面的地址内容占14字节，这并不足以容纳一个128位16字节的IPv6地址。但当以指针形式传入时，完全可以通过指针取到适合IPv6的长度