<网络编程>套接字介绍

1、端口:IANA(Internet Assigned Numbers Authority)维护着一个端口号分配状况的清单。

  • 众所周知的端口(0-1023):由IANA分配和控制,可能的话,相同的端口号尽可能分配给TCP,UDP和STCP的同一给定服务
  • 已登记的端口(1024-49151):这些端口不受IANA控制,
  • 动态、私用的端口(49152-65535):临时端口。

2、套接字:一个套接字对是一个定义该连接的两个端点的四元组。{本地IP,本地TCP端口号,外地IP,外地TCP端口号}

套接字对唯一标识一个网络上的每个TCP连接。

3、套接字地址结构

大多数套接字函数需要一个指定套接字地址结构的指针作为参数,每个协议族都定义了自己的套接字结构。套接字地址结构仅在给定主机上使用,虽然结构中的某些字段用在不同主机之间的通信,但是结构本身并不在主机之间传递。

<网络编程>套接字介绍

  • sockaddr_in
    • IPv4地址和TCP或者UDP端口号在套接字地址结构中以网络字节序存储。
    • sin_falily:可以是无符号整数类型,在支持长度字段的实现中,通常是8位无符号整数,不支持长度字段中是16位无符号整数
    • sin_addr:in_addr_t必须至少是32位的无符号整数类型
    • sin_port:in_port_t必须至少是16位的无符号整数类型
    • 长度是16
  • sockaddr_in6:长度是28
  • sockaddr_storage相比于sockaddr优势:
    • 足够大,能够容纳系统支持的任何套接字结构
    • 如果系统支持的任何套接字地址结构有对齐的需要,那么sockaddr_storage能够满足最苛刻的对齐要求

4、值-结果参数

  • 从进程到内核传递套接字地址结构:bind,connect,sendto
  • 从内核到进程传递套接字地址结构:accept,recvfrom,getsockname,getpeername
  • 值:告诉内核该结构的大小,内核在写结构的时候,不至于越界。
  • 结果:告诉进程内核在该结构中实际存储了多少信息。(如果套接字地址结构是固定长度的,那么从内核返回的值总是那个固定长度,如IPv4的sockaddr_in长度是16,IPv6的sockaddr_in6长度是28;对于可变长度的套接字地址结构,返回值可能小于结构的最大长度)

5、字节函数

  • 字节序
    • 小端字节序:高序字节存储在高地址,低序字节存储在低地址。
    • 大端字节序:高序字节存储在低地址,低序字节存储在高地址
  • 主机字节序:某个给定系统所用的字节序。
  • 网络字节序:网络协议必须指定的一个网络字节序,网络协议使用大端字节序。

主机字节序和网络字节序之间的转换函数:

#include <netinet/in.h>
//主机-->网络字节序
uint16_t htons(uint16_t host16bitvalue);
uint32_t htons(uint32_t host32bitvalue);
//网络字节序-->主机
uint16_t ntohs(uint16_t net16bitvalue);
uint32_t ntohs(uint32_t net32bitvalue);
其中h代表host,n代表network,s代表short,l代表long

字节操纵函数:

/*第一组:起源于4.2BSD,几乎所有现今支持套接字函数的系统仍然提供*/
#include <strings.h>
void bzero(void *dest,size_t nbytes);
void bcopy(const void *src,void *dest,size_t nbytes);
int bcmp(const void *ptr1,const void *ptr2,size_t nbytes);

/***********************************************************************
 *  第二组:起源于ANSI C,支持ANSI C函数库的所有系统都提供
 **********************************************************************/
#include <string.h>
void* memset(void *dest,int c,size_t len);
void* memcpy(void *dest,const void *src,size_t nbytes);
int memcmp(const void *ptr1,const void *ptr2,size_t nbytes);

地址转换函数:

#include <arpa/inet.h>
//第一组
/*
    strptr:指向c字符串,是一个点分十进制的地址
    addrptr/inaddr:网络字节序二进制值
    inet_addr函数:如今已废弃,新代码应该使用inet_aton(该函数出错时,
                       返回INADDR_NONE,32位均为1,因此255.255.255.255
                     不能由该函数处理)
    inet_ntoa函数:参数传入的是结构而不是结构的指针;

*/
int inet_aton(const char *strptr, struct in_addr *addrptr);
int_addr_t inet_addr(const char *strptr);
char* inet_ntoa(struct in_addr inaddr);

//第二组
int inet_pton(int family,const char *strptr,void *addrptr);//成功返回1,字符串无效返回0,出错-1
const char* inet_ntop(int family,const void *addrptr,char *strptr,size_t len);
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