UNIX网络编程学习记录4-第三章

3.2 套接字地址结构 3.2.1 IPv4 套接字地址结构 struct in_addr { in_addr_t s_addr; /* 32位的IPv4地址，需要转换为网络字节的 */ }; struct sock_addr_in { uint8_t sin_len; /* 结构长度 */ sa_family_t sin_family; /* AF_INET 无符号短整型，16位*/ in_port_t sin_port; /* 端口号 16位，需要转化为网络字节的 */ struct in_addr sin_addr; /* 32位的IPv4地址，需要转换为网络字节的 */ char sin_zero[8]; /* unused 长度为8的字符数组，8个字节*/ }; sin_len字段简化了长度可变的套接字地址结构的处理；无需检查和设置该字段，除非涉及路由套接字；地址和端口号在套接字地址结构中总是以网络字节存储的；sin_zero字段总是被设置为0，但前提是设置该字段前，需要把整个结构设置为0；套接字地址结构仅在本机上使用，不在主机之间传递； 3.2.1 套接字地址结构作为参数

当套接字地址结构需要作为参数进行传递时，怎么处理？ANSIC后有一个办法是void *，但套接字的定义是在其之前，所以需要定义一个通用的套接字地址结构：

struct sockaddr { uint8_t sa_len; sa_family_t sa_family; /* 地址族， AF_XXX */ char sa_data[14]; /* 指定协议地址 */ };

为了容纳系统所支持的任何套接字地址结构，新的通用套接字地址结构：

struct sockaddr_storage { uint8_t ss_len; sa_family_t ss_family; }

在套接字地址结构需要作为参数进行传递时，必须要进行类型转换。如：

bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serv, sizeof(serv));

否则就会报警告信息：warning ：passing arg 2 of "bind" incompatible pointer type

3.3 值-结果参数

参数传递的方向有两个，进程到内核，内核到进程。

进程到内核：这样的函数有3个：bind、connect 、sendto，这些函数的参数一个是指向套接字地址结构的指针，一个是该结构的大小。如： struct sockaddr_in serv; ... connect(sockfd, (SA*)&serv, sizeof(serv));

把指针和指针大小都传递给内核，内核就知道需要从进程复制多少数据进来；

        2.内核到进程：这样的函数有4个：accept、recvfrom、getsockname、getpeername，这些函数的参数一个是指向套接字地址结构的指针，一个是指向该结构大小的变量的指针。如：

struct sockaddr_t cli; socklen_t len; /*套接字地址结构大小的类型实际是socklen_t，不是int，只是POSIX规范建议将其改成uint32_t*/ len = sizeof(cli); getpeername(unixfd, (SA*)&cli, &len);

为什么这里要把套接字地址结构的大小由一个整数值改为指针呢？？？？

因为：当函数被调用时，结构大小是一个value，告诉内核该结构的大小，这样内核在读数据的时候不至于越界；当函数返回结果时，结构大小是一个指针，告诉内核在该结构中存储了多少信息。

3.4 字节排序函数

考虑一个16位整数，由2个字节组成。内存中有两种存储该整数的方法：一种是低序字节存储在起始地址，另一种是高序字节存储在起始地址。

这两种存储方式都有系统在用，那怎么查看当前系统采用的哪种存储方式呢？？？

#include "unp.h" int main(int argc, char** argv) { union { short s; char c[sizeof(short)]; } un; un.s = 0x0102; /* 在一个短整型变量中存放2字节的值0x0102 */ printf("%s:", CPU_VENDOR_OS); /* 标识CPU类型、厂家、操作系统版本 */ if (ssizeof(short) == 2) { if (un.c[0] == 1 && un.c[1] == 2) { /* 查看它的连续两个字节的 */ printf("big-endian\n") } else if (un.c[0] == 2 && un.c[1] == 1) { printf("little-endian\n") } else { printf("unknown\n"); } } else { printf("sizeof(short) = %d\n", sizeof(short)) } exit(0); }

网际协议使用大端字节序存储。

主机字节序和网络字节序的转换，涉及的函数：

#include <netinet/in.h> /* host to net */ uint16_t htons(uint16_t host16bitvalue); uint32_t htonl(uint32_t host32bitvalue); /* net to host */ uint16_t ntohs(uint16_t net16bitvlaue); uint32_t ntohl(uint32_t net32bitvalue); 3.5 字节操纵函数

以b开头的函数、以mem开头的函数。

如用bzero函数将套接字结构初始化为0；bcopy、bcmp（两个字符串相同则返回0，否则返回非0）。

#include <string.h> void bzero(void *dest, size_t nbytes); void bcopy(const void *src, void *dest, size_t nbytes); int bcmp(const void *src, const *dest, size_t nbytes); #include <string.h> /* 把目标字符串指定数目的字节值设置为c */ void *memset(void *dest, int c, size_t len); /* 与bcopy函数类似，但参数相反 */ /* 当源字节串与目标字节串重叠时，bcopy可以正确处理，但memcpy返回结果不可知 */ /* 这种情况下建议使用memmove函数 */ void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t len); int memcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t len); 3.6 地址转换函数

点分十进制IPv4地址和32位的网络字节序二进制地址的相互转换

#include <arpa/inet.h> /* 点分十进制转网络字节序二进制，转换成功返回1，否则返回0 */ /* 如果addrptr指针为空，依旧会进行转换，只是不存储结果 */ int inet_aton(const char *strptr, struct in_addr *addrptr); /* 已废弃 */ in_addr_t inet_addr(const char *strptr); /* 网络字节序二进制转点分十进制 */ char *int_ntoa(strcut in_addr *inaddr);

以下两个新的函数对于IPv4和IPv6地址都适用。

#include <arpa/inet.h> /* 地址有效返回1，地址无效返回0，出错返回-1 */ int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr); /* 转换成功返回指针，出错返回NULL */ const char *innet_ntop(int family, const *addrptr, char *strptr, size_t len); /* 函数中的p是地址的表达presentation，n是二进制值numeric */ 3.9 读写函数

使用read或者write函数输入或输出套接字数据的时候，可能数据比请求的数据量少，这不是出错，而是内核中用于套接字的缓冲区以达到极限，你可以循环多次调用read/write函数，也可以使用readn/writen代替

ssize_t readn(int filedes, void *buff, size_t nbytes); ssize_t writen(int filedes, const void *buff, size_t nbytes); ssize_t readline(int fileds, void *buff, size_t maxlen);