77-Linux_网络编程

news2025/1/23 17:50:46

网络编程

  • 一.主机字节序列和网络字节序列
  • 二.套接字地址结构
    • 1.通用socket地址结构
    • 2.专用的socket地址结构
    • 3.IP地址转换函数

一.主机字节序列和网络字节序列

主机字节序列分为大端字节序和小端字节序,不同的主机采用的字节序列可能不同。

大端字节序是指一个整数的高位字节存储在内存的低地址处,低位字节存储在内存的高地址处

小端字节序则是指整数的高位字节存储在内存的高地址处,而低位字节则存储在内存的低地址处。
在两台使用不同字节序的主机之间传递数据时,可能会出现冲突。所以,在将数据发送到网络时规定整形数据使用大端字节序,所以也把大端字节序成为网络字节序列。对方接收到数据后,可以根据自己的字节序进行转换。
大端:手机,网络
小端:电脑
网络:大端

Linux 系统提供如下 4 个函数来完成主机字节序和网络字节序之间的转换:
主机字节序列:大端/小端
网络字节序列:大端

 #include <netinet/in.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong); // 长整型的主机字节序转网络字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); // 长整型的网络字节序转主机字节序
uint16_t htons(uint16_t hostshort); // 短整形的主机字节序转网络字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); // 短整型的网络字节序转主机字节序

二.套接字地址结构

1.通用socket地址结构

socket 网络编程接口中表示 socket 地址的是结构体 sockaddr,其定义如下:

#include <bits/socket.h>
struct sockaddr
{
sa_family_t sa_family;//协议族
char sa_data[14];//数据,没有给出IP地址,就是给了这么一块儿空间,起了一个占位
的作用.
};

sa_family 成员是地址族类型(sa_family_t) 的变量。地址族类型通常与协议族类型对应。常见的协议族和对应的地址族如下图所示:
在这里插入图片描述

2.专用的socket地址结构

TCP/IP 协议族有 sockaddr_in 和 sockaddr_in6 两个专用 socket 地址结构体,它们分别用于 IPV4 和 IPV6:

//sin_family: 地址族 AF_INET
//sin_port: 端口号,需要用网络字节序表示
//sin_addr: IPV4 地址结构: s_addr 以网络字节序表示 IPV4 地址
struct in_addr
{
u_int32_t s_addr;//无符号的32位的整型,存放IP地址;
};
//tcp协议族
struct sockaddr_in
{
sa_family_t sin_family;//地址族,就是sin_family: 地址族 AF_INET
u_int16_t sin_port;//端口,16位的端口
struct in_addr sin_addr;//一个结构体,只有一个成员,是无符号的32位的整型,
存放IP地址;(IPV4的地址就是32位)
//其实后面还有占位的,只是我们不用它,所以就没有写;
};
//tcp协议族就主要有三个:地址族,端口号,IP地址
//IP协议族
struct in6_addr
{
unsigned char sa_addr[16]; // IPV6 地址,要用网络字节序表示
};
struct sockaddr_in6
{
sa_family_t sin6_family; // 地址族: AF_INET6
u_inet16_t sin6_port; // 端口号:用网络字节序表示
u_int32_t sin6_flowinfo; // 流信息,应设置为 0
struct in6_addr sin6_addr; // IPV6 地址结构体
u_int32_t sin6_scope_id; // scope ID,尚处于试验阶段
};

3.IP地址转换函数

通常,人们习惯用点分十进制字符串表示 IPV4 地址,但编程中我们需要先把它们转化为整数方能使用,下面函数可用于点分十进制字符串表示的 IPV4 地址和网络字节序整数表示的 IPV4 地址之间的转换:

#include <arpa/inet.h>
in_addr_t inet_addr(const char *cp); //字符串表示的 IPV4 地址转化为网
络字节序
char* inet_ntoa(struct in_addr in); // IPV4 地址的网络字节序转化为字符
串表示

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