初识Socket套接字结构体

Posted 2020-12-04 retry

一、初识Socket套接字结构体

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1、通用套接字结构体类型

   struct sockaddr
    {
        sa_family_t sa_family; //协议簇
        char sa_data[14]; //协议簇数据
    }

通用套接字结构体可以在不同的协议簇之间进行强制转化，Socket网络编程中几乎所有套接字API函数的形参都是通用套接字结构体struct sockaddr。

存在问题：

• 通用套接字结构体对编程的角度来说，设置很不方便，我们以以太网协议来说，当要设置端口号、IP地址等，那么我需要将端口号与IP地址进行数据组合绑定，然后赋值给该结构，是不能独立赋值。

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• 为解决上述问题，以太网协议中经常用到的是下述结构体，这样就可以给人以直观的方式去填充套接字结构体。

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2、以太网套接字结构体

struct sockaddr_in
    {
        u8 sin_len;
        u8 sin_family;
        u16 sin_port;
        struct in_addr sin_addr;
        char sin_zero[8]; 
    }

• 结构体成员列表

结构体成员	参数含义	备注
u8 sin_len	结构体sockaddr_in的长度	一般大小为固定16字节
u8 sin_family	协议族类型	见下表
u16 sin_port	16位端口号	XXX
struct in_addr sin_addr	32位IP地址	INADDR_ANY //表示可以与任何主机通信
char sin_zero[8]	//未使用	填充位，一般都设置为0

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• 协议簇列表

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协议簇类型(sin_family)	参数含义
AF_INET	以太网/IPv4协议
AF_INET6	以太网/IPv6协议
AF_LOCAL	Unix域协议
AF_ROUTE	路由套接口
AF_KEY	密钥套接口

Note : 我们主要使用的是以太网，所以sin_family成员一般都为AF_INET ,有时候我们看到协议簇类型是PF_* 而不是 AF*,这是因为glibc的实现机制是posix，其实都是同一个东西。

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存在问题：

• Socket网络编程中几乎所有套接字API函数的形参都是通用套接字结构体struct sockaddr,而我们初始化传递的参数是以太网套接字结构体struct sockaddr类型，这样是否就存在类型不一致的问题?

Exzampp:
  // API函数: fun(struct sockaddr)
 //  用户实际调用： 
 int main()
 {
     struct sockaddr_in;
     fun(sockaddr_in);    //是否存在问题？
 }
     

问题解答：

• 上述操作完全可以，因为这两个结构体在内存上的大小完全一致都是16个字节，所以隐式的转换不存在其它问题。
• struct sockaddr = struct sockaddr_in 。 (不存在问题)

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  *图示：两种结构类型的内存存储*