互联网应用课程笔记

这学期学了一门课叫Internet Application, 主要讲应用层的协议和linux下C的socket编程, 写包的时候遇到很多c语言内存操作的问题, 记录一下。

u_int8_t 与 u_int32_t的互相转换

u_int8_t 转 u_int32_t

众所周知小转大很容易，用强制转换就可以，多出的位用0补全。

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>int main(){        u_int8_t a = 0x10;        u_int32_t b;        u_int8_t *c;        b = (u_int32_t)a;        printf("Value of b(32-bit) is %x\n",b);        c = (u_int8_t *)&b;        printf("Value of c[0] is %x\n",c[0]);        printf("Value of c[1] is %x\n",c[1]);        printf("Value of c[2] is %x\n",c[2]);        printf("Value of c[3] is %x\n",c[3]);        return 0;}

代码输出结果为

Value of b(32-bit) is 10Value of c[0] is 10Value of c[1] is 0Value of c[2] is 0Value of c[3] is 0

u_int32_t 转 u_int8_t

如果将u_int32_t转换为u_int8_t的四位数组该如何呢？

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>int main(){        u_int8_t *a;        u_int32_t b = 0x11223344;        printf("Value of b is %x\n",b);        a = (u_int8_t *)&b;        printf("Value of a is %x\n",*((u_int32_t *)a));        printf("Value of c[0] is %x\n",a[0]);        printf("Value of c[1] is %x\n",a[1]);        printf("Value of c[2] is %x\n",a[2]);        printf("Value of c[3] is %x\n",a[3]);        return 0;}

程序输出结果为

Value of b is 11223344Value of a is 11223344Value of c[0] is 44Value of c[1] is 33Value of c[2] is 22Value of c[3] is 11

Endian

目前Intel的80x86系列芯片是唯一还在坚持使用小端的芯片，ARM芯片默认采用小端，但可以切换为大端；而MIPS等芯片要么采用全部大端的方式储存，要么提供选项支持大端——可以在大小端之间切换。另外，对于大小端的处理也和编译器的实现有关，在C语言中，默认是小端（但在一些对于单片机的实现中却是基于大端，比如Keil 51C），Java是平台无关的，默认是大端。在网络上传输数据普遍采用的都是大端。

大端序和小端序的区别，从上边的程序结果来看结果明显是小端序。

在乔纳森·斯威夫特的著名讽刺小说《格列夫游记》中，小人国内部分裂成 Big-endian和 Little-endian两派，区别在于一派要求从鸡蛋的大头把鸡蛋打破，另一派要求从鸡蛋的小头把鸡蛋打破。斯威夫特借以讽刺英国的政党之争，在计算机工业中指数据储存顺序的分歧。

Host byte order and Network byte order

因不同的机器和语言对大小端序的混乱设置，而网络上传输数据采用大端，所以所有的数据都需要先经过host to network的转换再用于传输。相关的c函数如下

htonl: host byte order -> network byte order for long int  (mostly 32-bit)htons: host byte order -> network byte order for short int (mostly 32-bit)ntohl: network byte order -> hostbyte order for long int   (mostly 16-bit)ntohs: network byte order -> hostbyte order for short int  (mostly 16-bit)

直接读取指定长度内存内容

因为有变长options的结构，解析包的时候因为时间有限，只能粗暴的找到地址，然后都预定的大小。
假设一种情况，我只知道地址值，并想存为一个特定的类型，可用如下方法：

server_addr_data = *((u_int32_t *)&offer_packet->options[23]);

socket 的单播和广播

理论上如果程序即需要单播和广播，可以建两个socket，但是本次实验内容中要求使用固定端口，所以单播和广播切换的时候只能先close掉再开另一个(端口占用问题)。

单播设置

if ((unicast_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0){    printf("socket() failed.\n");    exit(1);}memset(&uni_clntAddr, 0, sizeof(uni_clntAddr));uni_clntAddr.sin_family = AF_INET;uni_clntAddr.sin_port   = htons(clntPort);uni_clntAddr.sin_addr   = received_addr;memset(&uni_servAddr, 0, sizeof(uni_servAddr));uni_servAddr.sin_family = AF_INET;uni_servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.1");uni_servAddr.sin_port = htons(servPort);if((bind(unicast_sock, (struct sockaddr *)&uni_clntAddr, sizeof(uni_clntAddr))) < 0){    printf("bind() failed.\n");    exit(1);}

广播

/* Create a datagram/UDP socket */if ((broadcast_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0){    printf("socket() failed.\n");    exit(1);}strcpy(netcard.ifr_name, DEV);socklen_t len = sizeof(i);/* Allow socket to broadcast */setsockopt(broadcast_sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &i, len);/* Set socket to interface DEV */if(setsockopt(broadcast_sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, (char *)&netcard, sizeof(netcard)) < 0){    printf("bind socket to %s error\n", DEV);}/* Zero out structure */memset(&clntAddr, 0, sizeof(clntAddr));clntAddr.sin_family = AF_INET;clntAddr.sin_port   = htons(clntPort);clntAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);if((bind(broadcast_sock, (struct sockaddr *)&clntAddr, sizeof(clntAddr))) < 0){    printf("bind() failed.\n");    exit(1);}/* Construct the server address structure *//*Zero out structure*/memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));/* Internet addr family */servAddr.sin_family = AF_INET;/*Server IP address*/servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("255.255.255.255");/* Server port */servAddr.sin_port = htons(servPort);

Zero out memory

memset是计算机中C/C++语言函数。将s所指向的某一块内存中的前n个 字节的内容全部设置为ch指定的ASCII值， 第一个值为指定的内存地址，块的大小由第三个参数指定，这个函数通常为新申请的内存做初始化工作， 其返回值为指向s的指针。

将s中当前位置后面的n个字节 （typedef unsigned int size_t ）用 ch 替换并返回 s

void *memset(void *s, int ch, size_t n);// memset(&clntAddr, 0, sizeof(clntAddr));