【Linux】socket地址、IP地址、Port端口转换

(一)通用socket地址

(1)struct sockaddr

  • struct socketaddr类型是网络编程的通用地址类型,其定义如下

头文件:bits/socket.h

#include <bits/socket.h>
struct sockaddr
{
    
    
	sa_family_t sa_family;	//地址族(协议族)类型的变量
	char sa_data[14];	//存放socket地址值
};
  • 协议族和地址族的关系
    在这里插入图片描述

注意:宏PF_*和AF_*都定义在bits/socket.h中,两者的值相同,二者通常混用

  • 协议族及其地址值

在这里插入图片描述
sa_data无法容纳大部分协议的地址值,所以产生了(2)

(2)struct sockaddr_storage

头文件:bits/socket.h

#include <bits/socket.h>
struct sockaddr_storage
{
    
    
	sa_family_t sa_family;
	unsigned long int __ssalign;
	char __ss_padding[128 - sizeof(__ssalign)];
};

该结构体空间够大,可存放地址值,而且使用__ss_align进行了字节对齐,但都不是很好用!!

由于(1)(2)设置IP地址和端口号都要执行位操作,比较繁琐,所以linux对各个协议提供了专用地址


(二)专用socket地址

(1) UNIX本地域协议族的socket地址结构体

头文件:sys/un.h

#include <sys/un.h>
struct sockaddr_un
{
    
    
	sa_family_t sin_family;	//地址族:AF_UNIX
	char sun_path[108];		//文件路径名
};

(2)TCP/IP协议族地址结构体

头文件:netinet/in.h

  • IPv4
#include <netinet/in.h>
struct sockaddr_in
{
    
    
	sa_family_t sin_family;	//地址族:AF_INET
	u_int16_t sin_port;		//端口号,网络字节序
	struct in_addr sin_addr;//IPv4地址结构体
};
#include <netinet/in.h>
struct in_addr
{
    
    
	u_int32_t s_addr;	//IPv4地址,网络字节序
};
  • IPv6
#include <netinet/in.h>
struct sockadrr_in6
{
    
    
	sa_family_t sin6_family;	//地址族:AF_INET
	u_int16_t sin6_port;		//端口号:网络字节序
	u_int32_t sin6_flowinfo;	//流信息:设置0
	struct in6_addr sin6_addr;	//IPv6地址体
	u_int32_t sin6_scope_id;	//scope ID,处于试验阶段
};
#include <netinet/in.h>
struct in6_addr
{
    
    
	unsigned char sa_addr[16];	//IPv6地址:网络字节序
};

注意:在使用socket编程接口时,对这两个专用的地址结构体需要强制转换成struct sockaddr类型


(三)IP地址转换函数

一般使用字符串表示IP地址:点分十进制表示IPv4地址,十六进制字符串表示IPv6地址。
编程使用中需要将字符串转成整型数据才能使用;

头文件:arpa/inet.h

(1)将一个点分十进制字符串IP地址转成长整型

in_addr_t inet_addr(const char* strptr);

  • strptr :点分十进制的字符串IP地址
  • 返回值:成功无符号长整型数。失败返回INADDR_NONE

(2)将一个字符串IP地址转换为一个32位的网络序列IP地址

int inet_aton(const char* cp, struct in_addr* inp);

  • cp : 字符串IP地址
  • inp : 用来存放转换后的网络序列
  • 返回值:成功返回1,IP地址不正确导致失败返回0,不设置errno值

(3)将网络序列IP地址转成点分十进制字符串IP地址

char* inet_ntoa(struct in_addr in);

  • in : 网络序列IP地址
  • 返回值:成功返回点分十进制的字符串IP地址,失败返回NULL

(4)IP地址转换函数测试代码

  • 代码:
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    
    
	//将字符串IP地址转成无符号长整形
	in_addr_t ret = inet_addr("127.0.0.1");
	printf("ret = %d\n", ret);

	//将一个字符串IP地址转成32位网络序列IP地址
	struct in_addr buff;
	if(inet_aton("127.0.0.1", &buff) != 0)
	{
    
    
		printf("buff.s_addr = %d\n", buff.s_addr);
	}

	//将网络字节序列转成点分十进制字符串IP地址
	
	char* s = inet_ntoa(buff);
	if(s != NULL)
	{
    
    
		printf("s = %s\n", s);
	}

	return 0;
}
  • 结果:
    在这里插入图片描述

  • 拓展:
    在这里插入图片描述

(四)端口转换函数

头文件:arpa/inet.h

(1)主机端口转成网络端口(短整型short 16位)

uint16_t htons(uint16_t hostshort);

(2)主机端口转成网络端口(长整型int 32位)

uint32_t htons(uint32_t hostlong);

(3)网络端口转成主机端口(短整型short 16位)

uint16_t htons(uint16_t netshort);

(4)网络端口转成主机端口(长整型int 32位)

uint16_t htons(uint32_t netlong);

(5)端口转换测试代码

  • 代码:
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    
    
	//将主机端口6000转为网络端口
	uint16_t port_net = htons(6000);
	printf("网络端口port_net = %d\n", port_net);

	//将上一步的网络端口在转成主机端口
	uint16_t port_short = ntohs(port_net);
	printf("主机端口port_short = %d\n", port_short);

	return 0;
}
  • 结果:
    在这里插入图片描述

Guess you like

Origin blog.csdn.net/xiaoxiaoguailou/article/details/121629586