socket地址转换函数归纳

最新推荐文章于 2022-07-14 22:57:53 发布
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分类专栏： linux 文章标签： socket 网络 struct network string 平台
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/nancy530421/article/details/6720653
本文详细解释了如何使用inet_aton、inet_ntoa、inet_network等函数进行IP地址之间的转换，并讨论了它们在网络编程中的应用。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

  • inet_aton()

inet_aton()是将字符串形式的IP地址转换成网络字节序的32位IP地址。

语法：

    #include<sys/socket.h>

    #include<netinet/in.h>

    #include<arpa/inet.h>

int inet_aton(const char *string, struct in_addr *addr);


  • inet_ntoa()

把套接口中的IP地址转换成字符串形式的点分十进制形式，语法如下：

   #include<sys/socket.h>  

   #include<netinet/in.h>

   #include<arpa/inet.h>

char *inet_ntoa(struct in_addr addr);


  • inet_network() 

将点分十进制的IP地址转换成主机字节序的32位二进制IP地址，语法如下：

     #include<sys/socket.h>  

     #include<netinet/in.h>

     #include<arpa/inet.h>

unsigned long inet_network(const char *addr);

以主机字节序的形式返回结果可以保证用户安全地使用网络掩码。因为如果返回值是网络字节序的形式，那么对于不同的CPU平台，所使用的网络掩码和程序代码就会有所差异。

  • inet_lnaof()

将套接口地址中的IP地址（网络字节序）转换成没有网络位的主机ID（主机字节序）。语法如下：

  #include<sys/socket.h>  

  #include<netinet/in.h>

  #include<arpa/inet.h>

unsigned long inet_lnaof(struct in_addr addr);

比如：inet_lnaof(192.168.9.1)=0.0.0.1


  • inet_netof()

与上面函数不同处，inet_lnaof()返回主机ID，而inet_netof()的返回值是网络ID。语法如下：

  #include<sys/socket.h>  

  #include<netinet/in.h>

  #include<arpa/inet.h>

unsigned long inet_netof(struct in_addr addr);

比如：inet_netof(192.168.9.1)=0.192.168.9

  • inet_makeaddr()

把提取出的网络位和主机位合并起来生成一个新的IP地址。语法如下：

  #include<sys/socket.h>  

  #include<netinet/in.h>

  #include<arpa/inet.h>

struct in_addr inet_makeaddr(int net, int host);

net代表网络位，host代表主机位

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baiseda
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<think>首先，用户的问题是关于在C++中实现socket设置的具体步骤。问题核心是“C++socket设置步骤”，我需要提供详细的步骤指南。回顾用户引用的内容：-引用[1]提到了Socket编程的基本类型和基于TCP使用的是流式套接字。-引用[2]讨论了Socket库的完善性和一些疑虑，如send/recv的缓冲区设置。-引用[3]确认了流式套接字的使用，并提到在Android中的实现需要特定库。-引用[4]解释了Socket作为中间层的抽象作用。-引用[5]给出了服务端设置的详细步骤：从启动socket到关闭。特别注意的是引用[5]提供了清晰的步骤列表：服务端的设置步骤包括启动socket、验证、创建套接字、绑定、监听、接受连接、收发数据、关闭socket、清理资源。我的回答需要结构化、清晰，帮助用户逐步实现。由于用户询问“设置步骤”，我应该涵盖客户端和服务端的基本步骤，但焦点在设置上。关键步骤基于标准Socket编程：1.**初始化Winsock（仅对Windows系统）**：使用WSADATA和WSAStartup。2.**创建套接字**：使用socket()函数，指定协议（如SOCK_STREAMforTCP）。3.**配置地址**：设置IP地址和端口号。4.**绑定（服务端）**：使用bind()函数将套接字绑定到地址。5.**监听（服务端）**：使用listen()为传入连接做准备。6.**接受连接（服务端）**：使用accept()等待和接受客户端连接。7.**连接（客户端）**：使用connect()连接到服务端。8.**数据传输**：使用send()和recv()函数。9.**关闭套接字**：使用closesocket()或close()。10.**清理**：在Windows上使用WSACleanup()。我需要区分客户端和服务端的步骤。用户的问题没有指定是客户端还是服务端，但引用[5]提到了服务端步骤。用户上一次问题可能隐含整体设置，所以我会覆盖双方。回答结构：-**介绍**：简要解释Socket编程概念和步骤重要性。-**详细步骤**：使用数字或分步列表清晰地列出步骤。步骤必须准确且顺序正确。-**代码示例**：提供简化的C++代码片段来辅助理解。用户引用了代码，所以我会包括基本代码。-**注意事项**：提到常见问题或优化。-**相关问题**：在结尾添加相关问题，符合系统指令。系统指令：-行内数学用`$...$`，但这里可能没有数学，只有代码。-独立公式用`$$...$$`，但涉及编程，不太需要。-LaTeX语法正确：如果出现数学表达式，使用正确格式。-用中文回答：整个回答必须中文。-生成相关问题：结尾添加2-3个相关问题。-引用段落末尾添加标识：[^n]用户提到的引用是“站内引用”，但内容不是特定来源；我必须处理它们。指令说“参考站内引用”，但用户引用了[1]到[5]，我需要整合这些内容。在我的回答中，自然地引用这些引用：-例如，提到流式套接字时，参考引用[1]或[3]。-提到设置步骤时，参考引用[5]。实际步骤：从引用[5]：1.根据版本启动socket，验证。2.调用socket创建套接字。3.调用bind绑定到IP和端口。4.调用listen设置连接数。5.调用accept等待连接。6.调用recv和send。7.关闭socket。8.清理资源。扩展到客户端：客户端步骤：1.类似初始化。2.创建套接字。3.连接到服务端：使用connect()。4.发送/接收数据。5.关闭。C++实现具体：-包括必要的头文件：<winsock2.h>forWindows,or<sys/socket.h>forUnix-like.-错误处理很重要。代码示例：提供简单服务端和客户端片段。但保持简洁，因为用户可能不要求完整代码，只是步骤。系统指令允许代码块。使用代码块标记，如示例中的Python代码。最后，相关问题生成：例如：1.如何优化Socket程序的缓冲区大小？2.在多线程环境中使用Socket的注意事项？3.Socket编程中的常见错误有哪些？确保回答真实可靠：基于标准知识。</think> 根据您的需求，我将详细解释在C++中实现Socket设置的具体步骤。Socket通信是基于TCP/IP协议的底层网络编程接口，常用于网络应用开发。参考引用内容，结合C++标准实践，我归纳出以下设置步骤。步骤分为服务端和客户端，并覆盖Windows系统（使用Winsock库），因引用[3][5]提到在Windows中需链接`ws2_32.lib`库文件[^3][^5]。Linux/Mac系统使用类似API，但无需初始化Winsock。所有步骤都遵循Socket编程的核心逻辑：创建、配置、连接、通信和清理。 ### **C++ Socket设置核心步骤** Socket编程涉及流式套接字（SOCK_STREAM）用于TCP通信，数据报套接字（SOCK_DGRAM）用于UDP通信；本说明聚焦TCP设置步骤，因其为流式套接字，可保证可靠数据传输[^1][^4]。设置步骤分服务端和客户端两部分。关键函数包括`socket()`, `bind()`, `listen()`, `accept()`, `connect()`, `send()`, `recv()`, `closesocket()`。 #### **1. 初始化Winsock（仅Windows系统）** - **作用**：在Windows中，Socket操作前需初始化Winsock库。引用[3][5]强调需调用`WSAStartup()`启动Socket并链接`ws2_32.lib`库文件[^3][^5]。 - **步骤**： - 使用`WSAStartup()`函数指定版本（如2.2版）。 - 检查返回值是否为0以验证成功。 - 在程序结束时调用`WSACleanup()`清理资源。 - **注意**：Linux/Mac系统跳过此步，直接创建套接字。 #### **2. 创建套接字** - **作用**：创建Socket对象，指定通信协议（TCP用`SOCK_STREAM`）。引用[4]解释Socket作为应用层与TCP/IP的抽象接口[^4]。 - **步骤**： - 调用`socket()`函数，参数包括： - `domain`: 用`AF_INET`表示IPv4协议。 - `type`: 用`SOCK_STREAM`为TCP（流式套接字）。 - `protocol`: 通常为0（自动选择）。 - 检查返回值是否为有效套接字描述符（非INVALID_SOCKET或-1）。 - **示例代码**： ```cpp #include <winsock2.h> // Windows头文件 #include <ws2tcpip.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") // Windows库链接 SOCKET server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (server_socket == INVALID_SOCKET) { // 错误处理: 打印错误代码或退出 } ``` #### **3. 配置地址信息** - **作用**：设置IP地址和端口号（服务端用于绑定，客户端用于连接）。引用[2]提到`inet_addr()`可用于IP地址转换，但需检查地址逻辑性（如有效IPv4格式）[^2]。 - **步骤**： - 定义`sockaddr_in`结构体。 - 设置`sin_family = AF_INET`。 - 设置`sin_port = htons(端口号)`（端口范围1024-65535，非特权端口）。 - 设置`sin_addr.s_addr`： - 服务端通常用`INADDR_ANY`（接受所有接口）。 - 客户端用`inet_addr("服务器IP")`（如"127.0.0.1"为本地环回）。 - **优化建议**：使用`getaddrinfo()`函数代替`inet_addr()`，以支持IPv6和错误检查[^2]。 #### **4. 绑定套接字（服务端）** - **作用**：将套接字绑定到特定IP和端口。引用[5]详细列出此步是服务端专属[^5]。 - **步骤**： - 调用`bind()`函数，参数为套接字描述符和`sockaddr_in`结构体指针。 - 检查返回值是否0（成功）。 - **示例**： ```cpp sockaddr_in server_addr; server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons(8080); // 设置端口为8080 server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 绑定所有IP if (bind(server_socket, (sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == SOCKET_ERROR) { // 错误处理 } ``` #### **5. 监听连接（服务端）** - **作用**：启动监听模式，等待客户端连接。引用[5]指定需设置最大连接数[^5]。 - **步骤**： - 调用`listen()`函数，参数包括套接字和最大挂起连接数（如5）。 - 检查返回值。 - **注意**：此步仅适用于服务端。 #### **6. 接受连接（服务端）** - **作用**：接受客户端的连接请求。引用[5]提到`accept()`函数阻塞直到客户端连接[^5]。 - **步骤**： - 调用`accept()`函数，返回新套接字用于与特定客户端通信。 - 使用`recv()`和`send()`收发数据。 - **优化**: 可在循环或多线程中处理多个客户端。 #### **7. 连接服务端（客户端）** - **作用**：客户端主动连接到服务端。引用[5]虽聚焦服务端，但客户端需`connect()`[^5]。 - **步骤**： - 创建并配置套接字后，调用`connect()`传递服务端地址。 - 检查返回值（0为成功）。 - **示例代码**： ```cpp sockaddr_in server_info; server_info.sin_family = AF_INET; server_info.sin_port = htons(8080); server_info.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 服务端IP if (connect(client_socket, (sockaddr*)&server_info, sizeof(server_info)) == SOCKET_ERROR) { // 错误处理 } // 之后用send()/recv() ``` #### **8. 数据传输** - **作用**：使用`send()`和`recv()`交换数据。引用[2]指出需设置缓冲区大小（可动态调整）[^2]。 - **步骤**： - 缓冲区大小由参数指定（如`char buffer[1024]`）。 - 调用`send()`发送数据。 - 调用`recv()`接收数据。 - **注意事项**： - 检查返回值：可能部分发送/接收（重试逻辑）。 - 缓冲区大小优化：避免溢出，参考引用[2]建议测试不同大小以提升效率[^2]。 #### **9. 关闭套接字和清理** - **作用**：释放资源以避免内存泄漏。引用[5]强调调用`closesocket()`和`WSACleanup()`[^5]。 - **步骤**： - 调用`closesocket()`关闭套接字。 - 在Windows中调用`WSACleanup()`。 - **代码示例**： ```cpp closesocket(server_socket); // 关闭套接字 WSACleanup(); // Windows清理（仅Windows） ``` ### **完整流程示例（简版服务端）** ```cpp #include <iostream> #include <winsock2.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main() { // 1. 初始化Winsock WSADATA wsa; if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsa) != 0) { std::cerr << "Winsock initialization failed\n"; return 1; } // 2. 创建套接字 SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sock == INVALID_SOCKET) { std::cerr << "Socket creation failed\n"; WSACleanup(); return 1; } // 3. 配置地址 sockaddr_in addr; addr.sin_family = AF_INET; addr.sin_port = htons(8080); addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 4. 绑定 if (bind(sock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == SOCKET_ERROR) { std::cerr << "Bind failed\n"; closesocket(sock); WSACleanup(); return 1; } // 5. 监听 if (listen(sock, 5) == SOCKET_ERROR) { std::cerr << "Listen failed\n"; closesocket(sock); WSACleanup(); return 1; } // 6. 接受连接（简化版） SOCKET client_sock = accept(sock, nullptr, nullptr); if (client_sock == INVALID_SOCKET) { // 错误处理 } // 7. 数据传输示例 char buffer[1024]; recv(client_sock, buffer, sizeof(buffer), 0); send(client_sock, "Hello from server!", 18, 0); // 8. 清理 closesocket(client_sock); closesocket(sock); WSACleanup(); return 0; } ``` ### **注意事项** - **错误处理**：每个函数调用后检查返回值，使用`WSAGetLastError()`（Windows）或`errno`（Unix-like）获取错误代码。 - **跨平台兼容**：在Linux/Mac，用`<sys/socket.h>`头文件，函数如`socket()`返回int类型描述符，关闭套接字用`close()`。 - **性能优化**：参考引用[2]，缓冲区大小可通过实验调整（如动态分配），避免固定大小导致的效率问题[^2]。引用[4]建议使用非阻塞I/O或多线程提升并发性[^4]。 以上步骤确保可靠Socket通信，但实践中需处理网络延迟和异常。如有具体问题（如Android环境），请提供更多细节。
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