Linux网络编程-学习笔记

1. 套接口地址结构

IPV4 套接口地址结构：
定义在头文件<netinet/in.h>

struct in_addr
{
in_addr_t       s_addr;         /* 32-bit IPv4 address */
/* network byte ordered */
};

struct sockaddr_in
{
uint8_t         sin_len;        /* length of structure(16) */
sa_family_t     sin_family;     /* AF_INET */
in_port_t       sin_port;       /* 16-bit TCP or UDP port number */
/* network byte ordered */
struct in_addr  sin_addr;       /* 32-bit IPv4 address */
/* network byte ordered */
char            sin_zero[8];    /* unused */
};

sin_len长度成员，是为了增加OSI协议的支持，Posix.1g 不要求有这个成员。
sin_family 协议族标识，在支持长度成员的实现用，一般是8位无符号整数；在不支持长度成员的实现中，一般是16位无符号整数。
sin_port 端口号标识，必须是至少16位的无符号整数。
sin_addr 地址标识，必须是至少32位无符号整数。
sin_zero 暂时不使用。

通用套接口地址结构：
由于作为参数传递给套接口函数时，套接口地址结构总是通过指针来传递。所以为了保证套接口函数支持任意协议族的套接口地址结构, 在<sys/socket.h>头文件中定义了通用套接口地址结构。

struct sockaddr
{
uint8_t     sa_len;
sa_family_t sa_family;          /* address family; AF_xxx value */
char        sa_data[14];        /* protocol-specific address */
};

于是套接口函数被定义为采用指向通用套接口地址结构的指针，例如：
int bind ( int, struct sockaddr* , socklen_t );

IPv6套接口地址结构：
IPv6套接口地址结构定义在头文件<netinet/in.h>

struct in6_addr
{
uint8_t s6_addr[16];            /* 128-bit IPv6 address */
/* network byte ordered */
};

struct sockaddr_in6
{
uint8_t         sin6_len;           /* length of this struct(24) */
sa_family_t     sin6_family;        /* AF_INET6 */
in_port_t       sin6_port;          /* transport layer port# */
/* network byte ordered */
uint32_t        sin6_flowinfo;      /* priority & flow label */
/* network byte ordered */
struct in6_addr sin6_addr;          /* IPv6 address */
/* network byte ordered */
};

套接口地址结构仅在给定主机上使用：虽然结构中的某些成员用在不同主机间的通信中，但结构本身不参与通信。

2. 字节序及字节排序函数

内存中存储两个字节有两种方式：一种是将低序字节存储在起始地址，称为小端(little-endian)字节序；另一种方法是将高序字节存储在起始地址，称为大端(big-endian)字节序。



不同操作系统采用的主机字节序是不同的。网络协议必须指定一个网络字节序(network byte order)，网际协议在处理这些多字节整数时，使用大端字节序。而Posix.1g规定，套接口地址结构中的某些成员按网络字节序维护。这样我们必须考虑主机字节序和网络字节序之间的相互转换了。
常用的转换函数如下：

#include <netinet/in.h>

// host to network
uint16_t htons(uint16_t host16bitvalue );
uint32_t htonl(uint32_t host32bitvalue );

// network to host
uint16_t ntohs(uint16_t net16bitvalue );
uint32_t ntohl(uint32_t net32bitvalue );