目錄
- 1. 埠號
- 2. 套接字對
- 3. 套接字地址結構
- IPv4套接字地址結構
- 通用套接字地址結構
- 4. 位元組排序函式
- 5. 地址轉換函式
1. 埠號
在同一臺主機或設備上，可能有多個行程同時在使用TCP或UDP協議，埠號的作用就是區分這些不同的行程，即每個行程使用各自不同的埠號，
對于TCP協議和UDP協議，埠號都是用unsigned short型別表示，即埠號的范圍為0-65535，這65536個埠號被分為3段：
- 眾所周知埠（well-known port）：范圍為0-1023，這些埠被賦予了專用功能，如FTP的21埠、Web的80埠等，應用程式不能將它們用作其他功能
- 已登記埠（registered port）：范圍為1024-49151
- 臨時埠：范圍為49152-65535
well-known埠在Unix系統中稱為保留埠，使用保留埠的服務器程式，必須以root用戶啟動運行，
2. 套接字對
TCP套接字對是定義TCP連接兩個端點的四元組，包括：本地IP地址、本地埠號、對端IP地址、對端埠號，每個端點的IP地址和埠號通常稱為一個套接字，
TCP套接字對可用于唯一標識一個網路中的TCP連接，
3. 套接字地址結構
大多數套接字API都需要一個指向套接字地址結構的指標作為函式引數，每個協議族都定義它自己的套接字地址結構，這些結構的名字均以sockaddr_開頭，并以對應每個協議族的唯一后綴結尾，
IPv4套接字地址結構
IPv4套接字地址結構通常也稱為“網際套接字地址結構”，它以sockaddr_in命名，定義在<netinet/in.h>頭檔案中，
#include <netinet/in.h>
struct in_addr
{
in_addr_t s_addr; //32-bit IPv4 address, network byte ordered
};
struct sockaddr_in
{
uint8_t sin_len; //length of structure
sa_family_t sin_family; //AF_INET
in_port_t sin_port; //16-bit TCP Or UDP port number, network byte ordered
struct in_addr sin_addr; //IPv4 address structure
char sin_zero[8]; //unused
};
- IPv4地址和埠號在套接字地址結構中必須以網路位元組序存盤
- IPv4地址可以按sockaddr_in.sin_addr和sockaddr_in.sin_addr.s_addr兩種方式參考
- 按照使用慣例，總是先把整個結構請0，再填寫相應欄位
- 網路通訊時，傳遞的是套接字地址結構中的某些欄位，結構本身僅在當前主機上使用
通用套接字地址結構
通用套接字地址結構struct sockaddr定義在<sys/socket.h>頭檔案中，
#include <sys/socket.h>
struct sockaddr
{
uint8_t sa_len;
sa_family_t sa_family;
char sa_data[4];
};
對于應用程式開發人員來說，通用套接字地址結構的唯一用途就是：將特定協議的套接字地址結構指標強制型別轉換為通用套接字地址結構指標，并傳遞給套接字API，
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
4. 位元組排序函式
- IPv4地址和埠號必須以網路位元組序存盤，TCP/IP協議中的網路位元組序采用大端位元組序
- 某個給定系統使用的位元組序叫做主機位元組序，主機位元組序可能為大端位元組序或小端位元組序
- 在填寫套接字地址結構時，必須將IPv4地址和埠號從主機位元組序轉換為網路位元組序
- 位元組排序函式用于在主機位元組序和網路位元組序之間進行轉換
#include <arpa/inet.h>
/* 主機位元組序——>網路位元組序 */
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
/* 網路位元組序——>主機位元組序 */
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
上面4個位元組排序函式只適用于整數型別，因此在套接字編程中：
- 位元組排序函式常用來轉換16位埠號和IPv4通配地址INADDR_ANY
- 其余IP地址則一般使用地址轉換函式進行轉換
5. 地址轉換函式
地址轉換函式用于在IP地址的字串格式和網路位元組序格式之間進行轉換，
- inet_addr()、inet_aton()、inet_ntoa()僅適用于IPv4地址轉換
- inet_pton()和inet_ntop()適用于IPv4和IPv6地址
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
/*
* 字串——>網路位元組序;
* 成功回傳網路位元組序IPv4地址，失敗回傳INADDR_NONE;
*/
in_addr_t inet_addr(const char *str);
/*
* 字串——>網路位元組序，并通過addr指標保存；
* 若字串有效則成功回傳1，否則失敗回傳0.
*/
int inet_aton(const char *str, struct in_addr *addr);
/*
* 網路位元組序——>字串；
* 回傳字串格式的IPv4地址.
*/
char *inet_ntoa(struct in_addr addr);
上面三個函式有兩點需要注意：
- INADDR_NONE是一個32位都為1的整數，因此inet_addr()不能轉換地址255.255.255.255
- inet_ntoa()的引數是結構體變數，而非結構體指標
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標籤：Linux
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