sockaddr和sockaddr_in详解

本文详细介绍了网络编程中的sockaddr和sockaddr_in结构体,对比了两者的定义、用途及转换方式,并通过示例代码展示了如何在实际编程中应用。

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struct sockaddr 和 struct sockaddr_in 这两个结构体用来处理网络通信的地址。

一、sockaddr

sockaddr在头文件#include <sys/socket.h>中定义,sockaddr的缺陷是:sa_data把目标地址和端口信息混在一起了,如下:

/* POSIX.1g specifies this type name for the `sa_family' member.  */
typedef unsigned short int sa_family_t;

/* This macro is used to declare the initial common members
   of the data types used for socket addresses, `struct sockaddr',
   `struct sockaddr_in', `struct sockaddr_un', etc.  */

#define	__SOCKADDR_COMMON(sa_prefix) \
  sa_family_t sa_prefix##family




/* Structure describing a generic socket address.  */
struct sockaddr
  {
    __SOCKADDR_COMMON (sa_);	/* Common data: address family and length.  */
    char sa_data[14];		/* Address data.  */
  };
struct sockaddr {  
     sa_family_t sin_family;//地址族
    char sa_data[14]; //14字节,包含套接字中的目标地址和端口信息               
   }; 

二、sockaddr_in

sockaddr_in在头文件#include<netinet/in.h>或#include <arpa/inet.h>中定义,该结构体解决了sockaddr的缺陷,把port和addr 分开储存在两个变量中,如下: 
这里写图片描述

/* Structure describing an Internet socket address.  */
struct sockaddr_in
  {
    __SOCKADDR_COMMON (sin_);
    in_port_t sin_port;			/* Port number.  */
    struct in_addr sin_addr;		/* Internet address.  */

    /* Pad to size of `struct sockaddr'.  */
    unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr)
			   - __SOCKADDR_COMMON_SIZE
			   - sizeof (in_port_t)
			   - sizeof (struct in_addr)];
  };


sin_port和sin_addr都必须是网络字节序(NBO),一般可视化的数字都是主机字节序(HBO)。

三、总结

二者长度一样,都是16个字节,即占用的内存大小是一致的,因此可以互相转化。二者是并列结构,指向sockaddr_in结构的指针也可以指向sockaddr。

sockaddr常用于bind、connect、recvfrom、sendto等函数的参数,指明地址信息,是一种通用的套接字地址。 
sockaddr_in 是internet环境下套接字的地址形式。所以在网络编程中我们会对sockaddr_in结构体进行操作,使用sockaddr_in来建立所需的信息,最后使用类型转化就可以了。一般先把sockaddr_in变量赋值后,强制类型转换后传入用sockaddr做参数的函数:sockaddr_in用于socket定义和赋值;sockaddr用于函数参数。

例子如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

int main(int argc,char **argv)
{
    int sockfd = 0;
    struct sockaddr_in addr_in;
    struct sockaddr * addr;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  //获得fd
    bzero(&addr_in,sizeof(addr_in));  // 初始化结构体
    /*
     8008的主机字节序  小端字节序 0001 1111 0100 1000 = 8008
     8008的网络字节序  大端字节序 0100 1000 0001 1111 = 18463
    */
    addr_in.sin_port = htons(8008);
    addr_in.sin_family = AF_INET;  // 设置地址家族
    addr_in.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.3.30");  //设置地址
    printf("sockaddr_in.sin_addr.s_addr = %d \n", addr_in.sin_addr.s_addr);
    printf("addr = %s \n", inet_ntoa(addr_in.sin_addr));
//    addr_in.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);  //设置地址

    printf("struct sockaddr size = %ld \n", sizeof (addr));
    printf("struct sockaddr_in size = %ld \n", sizeof (addr_in));
    addr = (struct sockaddr *)&addr_in;
//    bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr_in, sizeof(struct sockaddr));  /* bind的时候进行转化 */
    bind(sockfd, addr, sizeof(struct sockaddr));
    ... ...
    return 0;
}

题外话,两个函数 htons() 和 inet_addr()。

htons()作用是将端口号由主机字节序转换为网络字节序的整数值。(host to net)

inet_addr()作用是将一个IP字符串转化为一个网络字节序的整数值,用于sockaddr_in.sin_addr.s_addr。

inet_ntoa()作用是将一个sin_addr结构体输出成IP字符串(network to ascii)。比如:

printf("%s",inet_ntoa(mysock.sin_addr));

htonl()作用和htons()一样,不过它针对的是32位的(long),而htons()针对的是两个字节,16位的(short)。

与htonl()和htons()作用相反的两个函数是:ntohl()和ntohs()。 
这里写图片描述

参考: 
《TCP/IP网络编程》 
sockaddr和sockaddr_in的区别 - C/C++ - 最新IT资讯_电脑知识大全_网络安全教程 - 次元立方网 
[转]socket编程——sockaddr_in结构体操作 - huqian - 博客园

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