将 IPv4/IPv6 地址和端口设置为 sockaddr_storage 结构

Posted 2023-02-24

【中文标题】将 IPv4/IPv6 地址和端口设置为 sockaddr_storage 结构

【英文标题】：Setting IPv4/IPv6 address and port to a sockaddr_storage structure

【发布时间】：2012-07-12 07:04:57

【问题描述】：

我正在将 IPv4 应用程序移植到 AF 独立 代码库（它应该与 IPv4 和 IPv6 一起使用）。现在我尽可能地使用 sockaddr_storage，但是现在我必须设置（填充）一个 sockaddr_storage。但我不知道正确的方法是什么。之前的代码是：

// defined in data_socket.h
struct sockaddr_in laddr;

现在有这个函数可以设置sin_addr和sin_port：

void DataSocket::SetLocalAddr(const char *addr, const int port)

    this->laddr.sin_port = htons(port);
    if(addr != NULL)
        this->laddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(addr);
    else
        this->laddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");

如您所见，这是旧样式（使用 IPv4）。

现在我的更改如下。首先，我将 sockaddr_in 更改为 sockaddr_storage

// defined in data_socket.h
struct sockaddr_storage laddr;

然后我把上面的代码改成支持IPv4和IPv6：

void DataSocket::SetLocalAddr(const char *addr, const int port)
 
switch (this->GetAddrFamily(addr)) 
    case AF_INET:
        (struct sockaddr_in *) this->laddr.sin_port = htons(port);
        if(addr != NULL)
            inet_pton(AF_INET, addr, (struct sockaddr_in *) this->laddr.sin_addr);
        else
            inet_pton(AF_INET, "0.0.0.0", (struct sockaddr_in *) this->laddr.sin_addr);
        break;

    case AF_INET6:
        (struct sockaddr_in6 *) this->laddr.sin6_port = htons(port);
        if(addr != NULL)
            inet_pton(AF_INET6, addr, (struct sockaddr_in6 *) this->laddr.sin6_addr);
        else
            inet_pton(AF_INET6, "0:0:0:0:0:0:0:0", (struct sockaddr_in6 *) this->laddr.sin6_addr);
        break;

    default:
        return NULL;

GetAddrFamily() 在哪里：

int DataSocket::GetAddrFamily(const char *addr)

    struct addrinfo hints, *res;
    int status, result;

    memset(&hints, 0, sizeof(hints));
    hints.ai_family = AF_UNSPEC;
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

    if ((status = getaddrinfo(addr, 0, &hints, &res)) != 0)
    
        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(status));
        return false;
    

    result = res->ai_family; // This might be AF_INET, AF_INET6,etc..
    freeaddrinfo(res); // We're done with res, free it up

    return result;

看来我的方法很复杂。这是正确的方法吗？因为我已经把 sockaddr_in 改成了 sockaddr_storage，其实我只是想要这个问题的反面：Getting IPV4 address from a sockaddr structure

我正在尝试找到最佳解决方案，例如这里：http://www.kame.net/newsletter/19980604/ 它说永远不要使用inet_ntop() 和inet_pton()，但是其他一些（如Beej 的网络教程）说inet_ntop() 和@987654334 @ 应该用于基于 IPv6 的应用程序。

我的实现方式正确还是应该改变它？

【问题讨论】：

这是我喜欢boost::asio::ip::address的原因之一，它抽象了boost::asio::ip::address_v4和boost::asio::ip::address_v6。

当 C 获得成员函数时告诉我。

@DeadMG 抱歉 c 标签

【参考方案1】：

我强烈建议让getaddrinfo 完成所有繁重的工作，例如。

void DataSocket::SetLocalAddr(const char *addr, const unsigned short int port)

    struct addrinfo hints, *res;
    int status;
    char port_buffer[6];

    sprintf(port_buffer, "%hu", port);

    memset(&hints, 0, sizeof(hints));
    hints.ai_family = AF_UNSPEC;
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
    /* Setting AI_PASSIVE will give you a wildcard address if addr is NULL */
    hints.ai_flags = AI_NUMERICHOST | AI_NUMERICSERV | AI_PASSIVE;

    if ((status = getaddrinfo(addr, port_buffer, &hints, &res) != 0)
    
        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(status));
        return;
    

    /* Note, we're taking the first valid address, there may be more than one */
    memcpy(&this->laddr, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

    freeaddrinfo(res);

【讨论】：

感谢您的代码。但我对memcpy(&this->laddr, res->ai_addr, res->ai_addrlen); 行感到困惑。 res->ai_addr 是一个 sockaddr 结构，我猜它会自动转换为 sockaddr_in 或 sockaddr_in6？它是如何存储到this->laddr中的（因为this->laddr是sockaddr_storage结构）？

我想我应该在getaddrinfo 中使用port_buffer 而不是port，因为getaddrinfo() 除了一个const char *（又名字符串）？

res->ai_addr 指向struct sockaddr 的一些变体，sockaddr_in 或sockaddr_in6。没有进行转换，结构只是按原样复制。 struct sockaddr_storage 的大小和布局允许将其转换为任何 sockaddr 变体，所有这些变体都共享一个公共标头。回复：传递一个字符串作为端口，我不会打扰，但这是你的代码。 （另外，修正了错字，getaddrinfo 本来是缓冲区）

我问是因为我将在另一个函数中使用this->laddr 结构。但是我不t know which structure it is based on. I've initially set it as sockaddr_storage. Does it mean I have to check now this->laddr.ss_family`（假设它是sockaddr_storage) and cast it to sockaddr_in`或sockaddr_in6，如果我想在其他功能中使用它？或者我应该检查this->laddr.sa_family（因为它是一个普通的sockaddr 结构）？

@FatihArslan：检查laddr.ss_family 和检查(struct sockaddr)laddr.sa_family 是相同的。在大多数情况下，您只需传递 struct sockaddr_storage，在需要时将其转换为 sockaddr（或 _in/in6 变体）。

【参考方案2】：

如果我理解正确，您将this 投射到第一个成员？不要那样做，给成员命名。

我还将通过为这两种情况引入 范围和局部变量来使其更易于阅读，例如：

 struct sockaddr_in * in4 = reinterpret_cast< struct sockaddr_in * >(&this->addr);
 in4->laddr.sin_port = htons(port);
 ... etc
 

由于您使用的是 C++ 而不是 C，因此请使用 C++ 样式转换。 C++ 中的 C 风格转换非常含糊。