Linux网络编程之sockaddr与sockaddr_in,sockaddr

Linux网络编程之sockaddr与sockaddr_in,sockaddr_un结构体详细讲解

（1）sockaddr
struct sockaddr {
unsigned short sa_family; /* address family, AF_xxx */
char sa_data[14]; /* 14 bytes of protocol address */
};
sa_family是地址家族，一般都是“AF_xxx”的形式。好像通常大多用的是都是AF_INET。
sa_data是14字节协议地址。
此数据结构用做bind、connect、recvfrom、sendto等函数的参数，指明地址信息。

但一般编程中并不直接针对此数据结构操作，而是使用另一个与sockaddr等价的数据结构。

在linux环境下，结构体struct sockaddr在/usr/include/linux/socket.h中定义，具体如下：
typedef unsigned short sa_family_t;
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family; /* address family, AF_xxx */
char sa_data[14]; /* 14 bytes of protocol address */

（2）sockaddr_in
sockaddr_in（在netinet/in.h中定义）：
struct sockaddr_in {
short int sin_family; /* Address family */
unsigned short int sin_port; /* Port number */
struct in_addr sin_addr; /* Internet address */
unsigned char sin_zero[8]; /* Same size as struct sockaddr */
};
struct in_addr {
unsigned long s_addr;
};

typedef struct in_addr {
union {
struct{
unsigned char s_b1,
s_b2,
s_b3,
s_b4;
} S_un_b;
struct {
unsigned short s_w1,
s_w2;
} S_un_w;
unsigned long S_addr;
} S_un;
} IN_ADDR;

sin_family指代协议族，在socket编程中只能是AF_INET
sin_port存储端口号（使用网络字节顺序）
sin_addr存储IP地址，使用in_addr这个数据结构
sin_zero是为了让sockaddr与sockaddr_in两个数据结构保持大小相同而保留的空字节。
s_addr按照网络字节顺序存储IP地址

sockaddr_in和sockaddr是并列的结构，指向sockaddr_in的结构体的指针也可以指向
sockadd的结构体，并代替它。也就是说，你可以使用sockaddr_in建立你所需要的信息,
在最后用进行类型转换就可以了bzero((char*)&mysock,sizeof(mysock));//初始化
mysock结构体名
mysock.sa_family=AF_INET;
mysock.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.0.1");
……
等到要做转换的时候用：
（struct sockaddr*）mysock

在linux环境下，结构体struct sockaddr_in在/usr/include/netinet/in.h中定义，具体如下：
/* 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)];
/* 字符数组sin_zero[8]的存在是为了保证结构体struct sockaddr_in的大小和结构体struct sockaddr的大小相等 */
};
struct sockaddr是通用的套接字地址，而struct sockaddr_in则是internet环境下套接字的地址形式，二者长度一样，都是16个字节。二者是并列结构，指向sockaddr_in结构的指针也可以指向sockaddr。一般情况下，需要把sockaddr_in结构强制转换成sockaddr结构再传入系统调用函数中。

下面是struct sockaddr_in中用到两个数据类型，具体定义如下：
/* Type to represent a port. */
typedef uint16_t in_port_t;

struct in_addr其实就是32位IP地址
struct in_addr {
unsigned long s_addr;
};

BSD网络软件中包含了两个函数，用来在二进制地址格式和点分十进制字符串格式之间相互转换，但是这两个函数仅仅支持IPv4。
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
功能相似的两个函数同时支持IPv4和IPv6
const char *inet_ntop(int domain, const void *addr, char *str, socklen_t size);
int inet_pton(int domain, const char *str, void *addr);

通常的用法是：
int sockfd;
struct sockaddr_in my_addr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

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 */
//memset(&my_addr.sin_zero, 0, 8);

bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));

#define UNIX_PATH_MAX 108

struct sockaddr_un {

sa_family_t sun_family; /*PF_UNIX或AF_UNIX */

char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* 路径名 */

};

struct sockaddr结构类型是用来保存socket信息的：
　　 struct sockaddr {
　　 unsigned short sa_family; /* 地址族， AF_xxx */——地址的格式
char sa_data[14]; /* 14 字节的协议地址 */——地址值(IP和端口号)
};

Sockfd是调用socket函数返回的socket描述符,my_addr是一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针；addrlen常被设置为sizeof(struct sockaddr)。
　　struct sockaddr结构类型是用来保存socket信息的：
　　struct sockaddr {
　　 unsigned short sa_family; /* 地址族， AF_xxx */
char sa_data[14]; /* 14 字节的协议地址 */
};
　　sa_family一般为AF_INET，代表Internet（TCP/IP）地址族；sa_data则包含该socket的IP地址和端口号。
　　另外还有一种结构类型：
　　struct sockaddr_in {
　　 short int sin_family; /* 地址族 */
　　 unsigned short int sin_port; /* 端口号 */
　　 struct in_addr sin_addr; /* IP地址 */
　　 unsigned char sin_zero[8]; /* 填充0 以保持与struct sockaddr同样大小 */
　　};
　　这个结构更方便使用。sin_zero用来将sockaddr_in结构填充到与struct sockaddr同样的长度，可以用bzero()或memset()函数将其置为零。指向sockaddr_in 的指针和指向sockaddr的指针可以相互转换，这意味着如果一个函数所需参数类型是sockaddr时，你可以在函数调用的时候将一个指向 sockaddr_in的指针转换为指向sockaddr的指针；或者相反。

你只要记住，填值的时候使用sockaddr_in结构，而作为函数的
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。

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;
} S_un };

（3）sockaddr_un
进程间通信的一种方式是使用UNIX套接字，人们在使用这种方式时往往用的不是网络套接字，而是一种称为本地套接字的方式。这样做可以避免为黑客留下后门。

创建
使用套接字函数socket创建，不过传递的参数与网络套接字不同。域参数应该是PF_LOCAL或者PF_UNIX，而不能用PF_INET之类。本地套接字的通讯类型应该是SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM，协议为默认协议。例如：
int sockfd;
sockfd = socket(PF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);

绑定
创建了套接字后，还必须进行绑定才能使用。不同于网络套接字的绑定，本地套接字的绑定的是struct sockaddr_un结构。struct sockaddr_un结构有两个参数：sun_family、sun_path。sun_family只能是AF_LOCAL或AF_UNIX，而sun_path是本地文件的路径。通常将文件放在/tmp目录下。例如：

struct sockaddr_un sun;
sun.sun_family = AF_LOCAL;
strcpy(sun.sun_path, filepath);
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun));

监听
本地套接字的监听、接受连接操作与网络套接字类似。

连接
连接到一个正在监听的套接字之前，同样需要填充struct sockaddr_un结构，然后调用connect函数。

连接建立成功后，我们就可以像使用网络套接字一样进行发送和接受操作了。甚至还可以将连接设置为非阻塞模式，这里就不赘述了。

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