socket编程入门（一）

最新推荐文章于 2024-07-28 17:24:31 发布

u010296036

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本文介绍了socket编程的基础知识，包括大小端字节序的概念，重点讲解了IPv4套接字地址结构，如sin_family、sin_port和sin_addr。还探讨了字节序转换函数如htonl、ntohl等，以及地址转换函数inet_aton和inet_ntoa的作用。最后提到了不同类型的套接字，如流式、数据报和原始套接字的特点。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

什么是socket

socket可以看成是用户进程与内核网络协议栈的编程接口。不仅可以用于本机的进程间通信，还可以用于网络上不同主机的进程间通信。

socket编程基础

基础知识之大小端和字节序

大端：数据低位在地址高位
小端：数据低位在地址低位
如0x12345678
按地址从低到高排布：
小端：0x78 0x56 0x34 0x12
大端：0x12 0x34 0x56 0x78
主机字节序取决于不同的平台架构，如x86为小端。
网络字节序人为规定为大端。

套接字地址数据结构

IPv4套接口地址结构

/*/usr/include/netinet/in.h*/
struct sockaddr_in
{
    __SOCKADDR_COMMON(sin_);
    in_port_t sin_port;
    struct in_addr sin_addr;
    unsigned char sin_zero[sizeof(struct sockaddr)-
                            __SOCKADDR_COMMON_SIZE-
                            sizeof(in_port_t)-
                            sizeof(struct in_addr)];
}
typedef uint32_t in_addr_t;
struct in_addr
{
    in_addr_t s_addr;
};
/*__SOCKADDR_COMMON的定义位于/usr/include/i386-linux-gnu/bits/sockaddr.h*/
typedef unsigned short int sa_family_t;
#define __SOCKADDR_COMMON(sa_prefix)\
    sa_family_t sa_prefix##family

sin_family指定地址族，此处设定为AF_INET
sin_port指定端口
sin_addr ipv4地址

通用地址结构

/*/usr/include/i386-linux-gnu/bits/socket.h*/
struct sockaddr
{
    __SOCKADDR_COMMON(sa_);
    char sa_data[14];
};

sa_family：指定地址族
sa_data：由sin_family决定其内容和形式

一般使用来说，先填充ipv4地址结构sockaddr_in相关数据，然后将其强制转为通用地址结构sockaddr。

字节序转换函数

uint32_t htonl(uint32_t hostlong)：将主机字节序hostlong转为网络字节序。
uint16_t htons(uint16_t hostshort)：将主机字节序hostshort转为网络字节序。
uint32_t ntohl(uint32_t netlong)：将网络字节序netlong转为主机字节序。
uint16_t ntohs(uint16_t netshort)：将网络字节序netshort转为主机字节序。
注意 h:host;n:network;s:short;l:long

地址转换函数

int inet_aton(const char* cp,struct in_addr* inp)/*点分十进制转为32位整数(网络字节序)转换结果存储于inp参数中*/
in_addr_t inet_addr(const char* cp)/*点分十进制转为32位整数(网络字节序)*/
char* inet_ntoa(struct in_addr in)/*地址结构转换为点分十进制ip地址（字符串）*/

测试程序

#makefile
.PHONY:clean
CC = gcc -std=c99
CFLAGS = -Wall -g
OBJS =test.o
BIN =test
$(BIN):$(OBJS)
    $(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@
.c.o:
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
clean:
    rm -rf $(BIN) $(OBJS)
/*测试程序*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc,char* argv[])
{
    char* ip = "10.3.8.211";
    struct in_addr in;
    inet_aton(ip,&in);
    /*output = 3540517642*/
    printf("[%u]\n",in.s_addr);
    in.s_addr = 3540517642u;
    /*output 10.3.8.211*/
    printf("[%s]\n",inet_ntoa(in));
    return 0;
}