socket 常用数据结构和操作函数归纳

struct sockaddr:

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 *///地址簇

char sa_data[14]; /* 14 bytes of protocol address */

struct sockadd_in

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_);//地址簇

in_port_t sin_port; /* Port number. */端口号

struct in_addr sin_addr; /* Internet address. */Ip地址

/* 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。

sa_family：

AF_INET:IPv4;AF_INET6:ipv6;AF_LOCK:unix协议；AF_LINK：链路地址协议;AF_KEY:密齿套接字

struct addinfo

表头文件: #include<netdb.h>

struct addrinfo

{

int ai_flags;

int ai_family; //AF_INET,AF_INET6,UNIX etc//PF_UNSPEC v4,v6均可

int ai_socktype; //STREAM,DATAGRAM,RAW

int ai_protocol; //IPPROTO_IP, IPPROTO_IPV4, IPPROTO_IPV6 etc

size_t ai_addrlen;//length of ai_addr

char* ai_canonname; //full hostname

struct sockaddr* ai_addr; //addr of host

struct addrinfo* ai_next;

}

value of ai_falgs:

AI_PASSIVE: Socket address is intended for `bind'.

AI_CANONNAME:Request for canonical name.

AI_NUMERICHOST: Don't use name resolution.

AI_V4MAPPED: IPv4 mapped addresses are acceptable.

AI_ALL: Return IPv4 mapped and IPv6 addresses.

AI_ADDRCONFIG:Use configuration of this host to choose

定义函数:

int getaddrinfo( const char *hostname, const char *service, const struct addrinfo *hints,

struct addrinfo **result );

函数说明:

getaddrinfo函数能够处理名字到地址以及服务到端口这两种转换，返回的是一个sockaddr 结构的链而 不是一个地址清单。它具有协议无关性。

hostname:一个主机名或者地址串(IPv4的点分十进制串或者IPv6的16进制串)

service：一个服务名或者10进制端口号数串。

hints：可以是一个空指针，也可以是一个指向某个addrinfo结构的指针，调用者在这个结构中填入关于期望返回的信息类型的暗示。举例来说：如果指定的服务既支持TCP也支持UDP，那么调用者可以把hints结构中的ai_socktype成员设置成SOCK_DGRAM使得返回的仅仅是适用于数据报套接口的信息。返回0： 成功，返回非0： 出错。

定义函数:const char *gai_strerror( int error );

函数说明:

该函数以getaddrinfo返回的非0错误值的名字和含义为他的唯一参数，返回一个指向对应的出错信息串的指针。

定义函数: void freeaddrinfo( struct addrinfo *ai );

函数说明:

由getaddrinfo返回的所有存储空间都是动态获取的，这些存储空间必须通过调用freeaddrinfo返回给系统。

#include <stdio.h> 
#include <string.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <netdb.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <arpa/inet.h> 
 
int 
lookup_host (const char *host) 
{ 
  struct addrinfo hints, *res; 
  int errcode; 
  char addrstr[100]; 
  void *ptr; 
 
  memset (&hints, 0, sizeof (hints)); 
  hints.ai_family = PF_UNSPEC; 
  hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; 
  hints.ai_flags |= AI_CANONNAME; 
 
  errcode = getaddrinfo (host, NULL, &hints, &res); 
  if (errcode != 0) 
    { 
      perror ("getaddrinfo"); 
      return -1; 
    } 
 
  printf ("Host: %s\n", host); 
  while (res) 
    { 
      inet_ntop (res->ai_family, res->ai_addr->sa_data, addrstr, 100); 
 
      switch (res->ai_family) 
        { 
        case AF_INET: 
          ptr = &((struct sockaddr_in *) res->ai_addr)->sin_addr; 
          break; 
        case AF_INET6: 
          ptr = &((struct sockaddr_in6 *) res->ai_addr)->sin6_addr; 
          break; 
        } 
      inet_ntop (res->ai_family, ptr, addrstr, 100); 
      printf ("IPv%d address: %s (%s)\n", res->ai_family == PF_INET6 ? 6 : 4, 
              addrstr, res->ai_canonname); 
      res = res->ai_next; 
    } 
 
  return 0; 
} 
 
int 
main (int argc, char *argv[]) 
{ 
  if (argc < 2) 
    exit (1); 
  return lookup_host (argv[1]); 
}

struct hostent

struct hostent {

char *h_name;

char **h_aliases;

int h_addrtype;

int h_length;

char **h_addr_list;

};

解释一下这个结构, 其中:

char *h_name 表示的是主机的规范名。例如www.google.com的规范名其实是www.l.google.com。

char **h_aliases 表示的是主机的别名。www.google.com就是google他自己的别名。有的时候，有的主机可能有好几个别名，这些，其实都是为了易于用户记忆而为自己的网站多取的名字。

int h_addrtype 表示的是主机ip地址的类型，到底是ipv4(AF_INET)，还是ipv6(AF_INET6)

int h_length 表示的是主机ip地址的长度

int **h_addr_lisst 表示的是主机的ip地址，注意，这个是以网络字节序存储的。千万不要直接用printf带%s参数来打这个东西，会有问题的哇。所以到真正需要打印出这个IP的话，需要调用inet_ntop()。

const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt) ：

这个函数，是将类型为af的网络地址结构src，转换成主机序的字符串形式，存放在长度为cnt的字符串中。

这个函数，其实就是返回指向dst的一个指针。如果函数调用错误，返回值是NULL。

struct hostent *gethostbyname(const char *name);

这个函数的传入值是域名或者主机名，例如"www.google.com","wpc"等等。

传出值，是一个hostent的结构（如下）。如果函数调用失败，将返回NULL。

#include <netdb.h>

#include <sys/socket.h>

#include<stdio.h>

int main(int argc, char **argv)

{

char *ptr,**pptr;

struct hostent *hptr;

char str[32];

/* 取得命令后第一个参数，即要解析的域名或主机名 */

ptr = argv[1];

/* 调用gethostbyname()。调用结果都存在hptr中 */

if( (hptr = gethostbyname(ptr) ) == NULL )

{

printf("gethostbyname error for host:%s\n", ptr);

return 0; /* 如果调用gethostbyname发生错误，返回1 */

}

/* 将主机的规范名打出来 */

printf("official hostname:%s/n",hptr->h_name);

/* 主机可能有多个别名，将所有别名分别打出来 */

for(pptr = hptr->h_aliases; *pptr != NULL; pptr++)

printf(" alias:%s\n",*pptr);

/* 根据地址类型，将地址打出来 */

switch(hptr->h_addrtype)

{

case AF_INET:

case AF_INET6:

pptr=hptr->h_addr_list;

/* 将刚才得到的所有地址都打出来。其中调用了inet_ntop()函数 */

for(;*pptr!=NULL;pptr++)

printf(" address:%s\n", inet_ntop(hptr->h_addrtype, *pptr, str, sizeof(str)));

break;

default:

printf("unknown address type\n");

break;

}

return ;

}