转载：socket网络编程之sockaddr与sockaddr_in的区别

Posted 2020-09-10 swsut_wjy

转载自：http://blog.csdn.net/shihoongbo/article/details/51637142

1.struct sockaddr与struct sockaddr_in

在bind函数，connect函数里提到了套接字编程网络地址信息结构体const struct sockaddr和const struct sockaddr_in

 

关于const struct sockaddr是通用的套接字网络地址信息结构体，而const struct sockaddr_in主要针对于TCP/IP协议体系的网络地址信息存储（sockaddr_in更适合操作）

二者的内存占用一样，所以在调用对应api时候，可以直接将sockaddr_in进行类型强转为sockaddr即可

 

看一下二者的内部结构

struct sockaddr
{
    unsigned short int sa_family;//协议族
    unsigned char sa_data[14];//地址信息
}
 
struct sockaddr_in
{
    short sin_family;//协议族
    unsigned short int  sin_port;//端口号（windows平台部分编译环境下，可能将此类型typdef为in_port_t）
    struct in_addr sin_addr;//intenet地址信息，详细内容之后讨论
    unsigned char sin_zero[len];//充填部分
}

我们着重看一下struct sockaddr_in这个结构体

• short sin_family，对于TCP/IP协议，赋值AF_INET即可
• unsigned short int sin_port，通信的端口号（网络字节序赋值，关于主机字节序和网络字节序的区别，之后讨论），我在vs2015下，unsigned short int类型被typedef为in_port_t。
•     struct in_addr sin_addr，保存internet地址信息，也就是我们常说的IP地址，这是一个结构体，来看一下它的内容

        struct in_addr

        {

            union

            {

                struct 

                {

                uchar s_b,s_b2,s_b3,s_b4;

                }S_un_b;

                struct

                {

                ushort s_w1,s_w2;

                }S_un_w;

                u_long S_addr;//网络字节序

            }S_un;

        }    

        struct in_addr结构体中，使用联合union，三种方式来保存IP地址信息；

        关于IP地址，这是一个4字节的无符号整型，此结构体也就对应了三种保存方式：1.S_un_b单字节保存为；2.S_un_w，双字节保存；3.S_addr，4字节保存；

        我们常用S_addr4字节直接保存IP地址信息

• unsigned char sin_zero[len]用来充填对齐，使sockaddr_in与sockaddr内存对齐，不用关注。

2.网络字节序与主机字节序

在之前，一直提到对应的端口port与网络地址IP地址，必须使用网络字节序来操作。

什么是网络字节序，还有对应的主机字节序是什么？

首先，我们先看一下目前计算机当中存在的两种字节序

little_endian，big_endian

 

对于一个数，在计算机内存存储有两种方式：

一、将数字的低位存在内存的起始地址上，称为little_endian

二、将数字的高位存在内存的起始地址上，称为big_endian

 

由于目前计算机工艺的区别，不同计算机采用了不同的存储序，我们可以通过一些方式查询到自己计算机的字节序（本文不再赘述，可自行查找）

 

为了保证计算机在网络通信时，不会因为两种顺序造成寻址失败，规定将big_endian称为网络字节序

 

PS：主机字节序与little_endian、big_endian没有直接关系。并不是说little_endian就是主机字节序。主机字节序是根据本台计算机的硬件决定的，主机字节序既可能是little_endian，也可能是big_endian。

 

所以，我们在操作sockaddr_in里sin_port和sin_addr时，一定要将网络字节序的端口号和IP地址操作进去

（关于网络字节序与主机字节序的转换函数，之后介绍）

 

举例：

对于点分十进制IP地址“192.168.3.31”，这是一个4字节的数据

对应的二进制：1100 0000     1010 1000     0000 0011     0001 1111

对应十进制 ?3232236319?

如果转换到网络字节序（big_endian）下，那么高位就会存放在起始位置上（4字节数据颠倒存放）

那么对应的二进制：0001 1111     0000 0011     1010 1000     1100 0000

对应十进制：?520333504?

 

转换函数：(h-host主机，n-net网络，l-long4字节，s-short2字节)

    主机字节序转换为网络字节序：

    u_long htonl(u_long hostlong); //4字节

    u_short htons(u_short hostshort);  //2字节

    网络字节序转换为主机字节序：

    u_long ntohl(u_long netlong); //4字节

    u_long ntohs(u_short netshort); //2字节

 

对于sockaddr，sockaddr_in结构体中的端口号sin_port，需要使用2字节的转换函数来转换

对于in_addr结构体中的S_addr，需要使用4字节转换函数来转换

 

另一种IP地址的转换函数：

    对于上面提到的转换函数，使用起来必然是很困难的，因为我们日常中常见的IP地址是点分十进制“192.168.1.1”这样的形式。

    如果我们需要使用上面的函数，则需要自己先手工将点分十进制转换成普通十进制二进制才能使用。这样很麻烦。

    所以，我们有其他直接将点分十进制char类型转换成网络字节序的函数

    unsigned long inet_addr inet_addr(const char *cp);

    我们可以直接将const char *cp="192.168.1.1"这样形式的IP地址使用该函数转换为网络字节序。

    

    但是，我使用的是windows10，VS2015环境，如果使用这个函数，则会编译报错。

    会提示使用inet_pton()函数来进行转换

    查了相关资料，inet_addr函数相对较旧，不支持IPv6，所以VS2015已经不支持，VS2010目测支持。而linux平台下，win平台下使用codeblock附加对应库函数，也可以使用。

    但是为了保证VS2015的正常运行，所以我还是改用了支持IPv6的inet_pton()函数。

    

    函数int inet_pton(int af, const char *src, void *dst); 附加头函数#include<WS2tcpip.h>

    参数：af-协议地址族 TCP/IP协议使用AF_INET

               src-字符串形式的点分十进制IP地址

               对应的in_addr结构体指针，必须使用void类型强转