linux 高性能读书笔记之通用socket地址

Posted 2020-10-22

####socket网络编程接口
socket的地址是结构体sockaddr
代码如下
struct sockaddr{
sa_family_t sa_family;
char sa_data[14];
}
sa_family 成员是地址族类型（sa_family_t)变量。
地址族类型通常与协议族类型对应
1.二者对应表

协议族	地址表	描述
PF_UNIX	AF_UNIX	UNIX本地域协议族
PF_INET	AF_INET	TCP/IPv4协议族
PF_INET6	AF_INET6	TCP/IPv6协议族

二者定义在bits/socket.h头文件，值一样，所以二者经常混用

sa_data成员用于存放socket地址值
但是不同的协议族的地址值具有不同的含义和长度

2.协议族及其地址值	协议族	地址值含义和长度
PF_UNIX	文件的路径名，长度可达108字节

协议族	地址值含义和长度
PF_INET	16bit 端口号和32bit IPv4地址
PF_UNIX	文件的路径名，长度可达108字节
PF_INET6	16bit 端口号，32bit流标识，128bitIPv6地址，32bit范围ID，共26字节

問題:14字节的sa_data无法容纳多数协议族的地址值，因此linux定义了新的通用socket地址结构体
struct sockaddr_storage{

    sa_family_t sa_family
    unsigned long int __sa_align;
    char __ss_padding[128-sizeof(__ss_align)];

}

ssalign：用于内存对齐

3.专用socket地址
问题： 上述通用结构体很不好用，设置与获取IP地址和端口号需要执行繁琐的位操作。
解决：linux为各个协议族提供了专门的socket地址结构体
3.1
UNIX本地域协议族：
struct sockaddr_un{
sa_family_t sin_family; //地址族AF_UNIX
char sun_path[108]; // 文件路径名

    }
    TCP/IP协议族有了两个专用
    struct socketaddr_in{
            sa_family_t sin_family; //地址族AF_INET
            u_int16_t sin_port;    //端口号，要用网络字节序表示
        struct in_addr  sin_addr;    //Ipv4地址结构体
    }
    struct in_addr{
                        u_int32_t   s_addr;//IPv4地址，要用网络字节序表示
    }

    struct socketaddr_in6{
            sa_family_t sin6_family; //地址族AF_INET
            u_int16_t sin6_port;    //端口号，要用网络字节序表示
            u_int32_t sin6_flowinfo;    //流信息，设置为0
        struct in6_addr  sin6_addr;    //Ipv6地址结构体
        u_int32_t sin6_scope_id;     //scope_id实验用
    }
    struct in6_addr{
                        unsigned  char sa_addr[16];//IPv6地址，要用网络字节序表示
    }

    使用说明：所有专用地址类型的变量在实际使用中都需要转化为通用socket地址类型sockaddr（强制转换）
    原因：所有的socket变成接口使用的地址参数的类型为sockaddr

    4.IP地址转换函数
    IPv4：点分十进制字符串
    IPv6：16进制字符串
    in_addr_t inet_addr  (const  char * strptr);
    int  inet_aton(const   char * cp,  struct  in_addr  *  inp);
    char *  inet_ntoa(struct  in_addr  in);