3章套接字编程简介

电玩女神 2022-06-06 00:58 220阅读 0赞

> 套接字编程都会用到套接字地址，这里讲述一些基本的系统调用函数，非常的简单，这里可以好好思考。调用函数给被调用函数分配空间，然后传递指针给调用函数填充结构空间。

# 套接字地址结构 #

用于存储当前连接的一些关键信息。

#define __SOCKADDR_COMMON(sa_prefix) \
      sa_family_t sa_prefix##family
    struct in_addr
     {
       in_addr_t s_addr;
     };
    //IPv4套接字地址结构，在使用结构之前必须置0
     struct sockaddr_in
     {
       __SOCKADDR_COMMON (sin_);    /* 套接字地址结构的地址族 AF_INET */
       in_port_t sin_port;          /* TCP或UDP端口号 */
       struct in_addr sin_addr;     /* IPV4地址 */
    
       /* Pad to size of `struct sockaddr'. 未使用字段 */
       unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -
               __SOCKADDR_COMMON_SIZE -
               sizeof (in_port_t) -
               sizeof (struct in_addr)];
     };
    /* 通用套接字地址，传递给socket，listen等等的参数类型。 正常为了处理任何类型，应该是void *指针，但是socket在通用指针定义出现之前，所以采用了sockaddr的方向，去读取第一个成员区分类型。所以将sockaddr_in和sockaddr_in6地址传入都必须进行强制转换为struct sockaddr *类型。 */
    struct sockaddr
      {
        __SOCKADDR_COMMON (sa_);    /* Common data: address family and length. */
        char sa_data[14];       /* Address data. */
      };
    
    //IPv6套接字地址结构，用的较少，了解即可。
     struct sockaddr_in6
     {
       __SOCKADDR_COMMON (sin6_);/* 地址族 AF_INET6 */
       in_port_t sin6_port; /* Transport layer port # */
       uint32_t sin6_flowinfo;  /* IPv6 flow information */
       struct in6_addr sin6_addr;   /* IPv6 address */
       uint32_t sin6_scope_id;  /* IPv6 scope-id */
     };
     //上述地址结构仅仅为了记录当前连接的端口以及IP地址信息，供进程调用。

![这里写图片描述][70]

# 值-结果参数 #

> 数据结构里面包含其长度，当进程传递数据都内核时候，传递数据结构指针，因为里面含有长度，所以内核填充结构不至于内存越界这就是值传递。当内核传递数据到进程，返回长度信息，内核可以告诉进程内核究竟存储了多少信息。上述过程称为值-结果参数。

![这里写图片描述][SouthEast]

# 字节排序函数 #

> 大端模式，小端模式，系统硬件不同存储数据字节序列不同。  
> 网络协议因为一次性传递一系列字节，所以规范指定一个网络字节序，网络协议使用大端字节序来传送多字节数据，也就是先传送高字节。只要接收方和发送方都使用网络字节序传递，数据就不会错。

/* h = host 主机字节序（大端或小段） n = network 网络字节序（大端） s = short l = long 这些函数屏蔽了系统直接的差异，假如主机字节序本来就是大端模式，那么这些函数都是空定义。 */
    uint32_t ntohl (uint32_t __netlong);
    uint16_t ntohs (uint16_t __netshort);//返回主机字节序
    uint32_t htonl (uint32_t __hostlong);
    uint16_t htons (uint16_t __hostshort);//返回网络字节序

# 字节操纵函数 #

//将对应字节对应长度全部清0
    void __bzero (void *__s, size_t __n);//将目标字节串指定数目置0，用于初始化套接字地址 类似memset。
    void bcopy (const void *__src, void *__dest, size_t __n);
    int bcmp (const void *__s1, const void *__s2, size_t __n);

# 地址转换函数 #

///仅仅适用于IPV4的地址转换函数///
    /* 将cp中形如"206.168.112.68"类似的点分十进制IP地址字符串转换成32位网络字节序二进制数。存储在__inp中，成功返回1，失败0. */
    int inet_aton (const char *__cp, struct in_addr *__inp);
    
    /* 将32位网络字节序二进制转换成点分十进制。 因为返回一个地址，所以，函数内部必须使用static才可以保存返回值，否则函数退出即销毁。 返回值指向的字符串驻留在静态内存中。所以该函数不可重入。 参数是结构，全部复制进栈，开销非常大，为什么这样么？这就需要问当初写源代码的人了。 */
    char *inet_ntoa (struct in_addr __in);
    
    ///适用于IPV4和IPV6的地址转换函数///
    /* p=presentation表达，地址表达为字符串。 n=numeric 数值为二进制值。 地址二者相互转换函数，支持IPV4和IPV6. __af：指定协议类型 AF_INET 用于IPV4协议 AF_INET6 用于IPV6协议 __cp：存放点分十进制字符串，inet_ntop 中不可为空，内存都由调用者分配用来存放转换结果，成功返回内存首地址。 __buf：存放转换结果的地方 __len：指定目标单元大小，防止溢出调用者缓冲区。 */
    int inet_pton (int __af, const char *__restrict __cp, void *__restrict __buf);
    const char *inet_ntop (int __af, const void *__restrict __cp,char *__restrict __buf, socklen_t __len);

[70]: /images/20220606/734fa6bff2b8408380b6aac403aa9de3.png
[SouthEast]: /images/20220606/0bdd3694234a44cc9b9a4a5913eb74a6.png