socket 常用数据结构和操作函数归纳

struct sockaddr:

在linux环境下，结构体struct sockaddr在/usr/include/linux/socket.h中定义，具体如下：
typedef unsigned short sa_family_t;
struct sockaddr {
        sa_family_t     sa_family;    /* address family, AF_xxx       *///地址簇
        char            sa_data[14];    /* 14 bytes of protocol address */

struct  sockadd_in

在linux环境下，结构体struct sockaddr_in在/usr/include/netinet/in.h中定义，具体如下：
/* Structure describing an Internet socket address. */
struct sockaddr_in
{
    __SOCKADDR_COMMON (sin_);//地址簇
    in_port_t sin_port;                     /* Port number. */端口号
    struct in_addr sin_addr;            /* Internet address. */Ip地址

    /* Pad to size of `struct sockaddr'. */
    unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -
                           __SOCKADDR_COMMON_SIZE -
                           sizeof (in_port_t) -
                           sizeof (struct in_addr)];    
                           /* 字符数组sin_zero[8]的存在是为了保证结构体struct sockaddr_in的大小和结构体struct sockaddr的大小相等 */
};
struct sockaddr是通用的套接字地址，而struct sockaddr_in则是internet环境下套接字的地址形式，二者长度一样，都是16个字节。二者是并列结构，指向sockaddr_in结构的指针也可以指向sockaddr。一般情况下，需要把sockaddr_in结构强制转换成sockaddr结构再传入系统调用函数中。
sa_family：

AF_INET:IPv4;AF_INET6:ipv6;AF_LOCK:unix协议；AF_LINK：链路地址协议;AF_KEY:密齿套接字

struct addinfo

表头文件: #include<netdb.h>

struct addrinfo
{
int ai_flags;
int ai_family; //AF_INET,AF_INET6,UNIX etc//PF_UNSPEC v4,v6均可

int ai_socktype; //STREAM,DATAGRAM,RAW
int ai_protocol; //IPPROTO_IP, IPPROTO_IPV4, IPPROTO_IPV6 etc
size_t ai_addrlen;//length of ai_addr
char* ai_canonname; //full hostname
struct sockaddr* ai_addr; //addr of host
struct addrinfo* ai_next;
}

value of ai_falgs:
AI_PASSIVE: Socket address is intended for `bind'.
AI_CANONNAME:Request for canonical name.
AI_NUMERICHOST: Don't use name resolution.
AI_V4MAPPED: IPv4 mapped addresses are acceptable.
AI_ALL: Return IPv4 mapped and IPv6 addresses.
AI_ADDRCONFIG:Use configuration of this host to choose

定义函数:
int getaddrinfo( const char *hostname, const char *service, const struct addrinfo *hints,
struct addrinfo **result );

函数说明:
      getaddrinfo函数能够处理名字到地址以及服务到端口这两种转换，返回的是一个sockaddr 结构的链而 不是一个地址清单。它具有协议无关性。
      hostname:一个主机名或者地址串(IPv4的点分十进制串或者IPv6的16进制串)
      service：一个服务名或者10进制端口号数串。
       hints：可以是一个空指针，也可以是一个指向某个addrinfo结构的指针，调用者在这个结构中填入关于期望返回的信息类型的暗示。举例来说：如果指定的服务既支持TCP也支持UDP，那么调用者可以把hints结构中的ai_socktype成员设置成SOCK_DGRAM使得返回的仅仅是适用于数据报套接口的信息。返回0： 成功，返回非0： 出错。

定义函数:const char *gai_strerror( int error );
函数说明:
      该函数以getaddrinfo返回的非0错误值的名字和含义为他的唯一参数，返回一个指向对应的出错信息串的指针。

定义函数: void freeaddrinfo( struct addrinfo *ai );
函数说明:
       由getaddrinfo返回的所有存储空间都是动态获取的，这些存储空间必须通过调用freeaddrinfo返回给系统。

 

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <netdb.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h>  int lookup_host (const char *host) {   struct addrinfo hints, *res;   int errcode;   char addrstr[100];   void *ptr;    memset (&hints, 0, sizeof (hints));   hints.ai_family = PF_UNSPEC;   hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;   hints.ai_flags |= AI_CANONNAME;    errcode = getaddrinfo (host, NULL, &hints, &res);   if (errcode != 0)     {       perror ("getaddrinfo");       return -1;     }    printf ("Host: %s\n", host);   while (res)     {       inet_ntop (res->ai_family, res->ai_addr->sa_data, addrstr, 100);        switch (res->ai_family)         {         case AF_INET:           ptr = &((struct sockaddr_in *) res->ai_addr)->sin_addr;           break;         case AF_INET6:           ptr = &((struct sockaddr_in6 *) res->ai_addr)->sin6_addr;           break;         }       inet_ntop (res->ai_family, ptr, addrstr, 100);       printf ("IPv%d address: %s (%s)\n", res->ai_family == PF_INET6 ? 6 : 4,               addrstr, res->ai_canonname);       res = res->ai_next;     }    return 0; }  int main (int argc, char *argv[]) {   if (argc < 2)     exit (1);   return lookup_host (argv[1]); } 

struct hostent

struct hostent {
     char *h_name;
     char **h_aliases;
     int h_addrtype;
     int h_length;
     char **h_addr_list;
};
解释一下这个结构, 其中:
char *h_name 表示的是主机的规范名。例如www.google.com的规范名其实是www.l.google.com。
char **h_aliases 表示的是主机的别名。www.google.com就是google他自己的别名。有的时候，有的主机可能有好几个别名，这些，其实都是为了易于用户记忆而为自己的网站多取的名字。
int h_addrtype 表示的是主机ip地址的类型，到底是ipv4(AF_INET)，还是ipv6(AF_INET6)
int h_length 表示的是主机ip地址的长度
int **h_addr_lisst 表示的是主机的ip地址，注意，这个是以网络字节序存储的。千万不要直接用printf带%s参数来打这个东西，会有问题的哇。所以到真正需要打印出这个IP的话，需要调用inet_ntop()。
const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt) ：
这个函数，是将类型为af的网络地址结构src，转换成主机序的字符串形式，存放在长度为cnt的字符串中。
这个函数，其实就是返回指向dst的一个指针。如果函数调用错误，返回值是NULL。
struct hostent *gethostbyname(const char *name);
这个函数的传入值是域名或者主机名，例如"www.google.com","wpc"等等。
传出值，是一个hostent的结构（如下）。如果函数调用失败，将返回NULL。

#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
#include<stdio.h>
int main(int argc, char **argv)
{
 char *ptr,**pptr;
 struct hostent *hptr;
 char str[32];
 /* 取得命令后第一个参数，即要解析的域名或主机名 */
 ptr = argv[1];
 /* 调用gethostbyname()。调用结果都存在hptr中 */
 if( (hptr = gethostbyname(ptr) ) == NULL )
 {
  printf("gethostbyname error for host:%s\n", ptr);
  return 0; /* 如果调用gethostbyname发生错误，返回1 */
 }
 /* 将主机的规范名打出来 */
 printf("official hostname:%s/n",hptr->h_name);
 /* 主机可能有多个别名，将所有别名分别打出来 */
 for(pptr = hptr->h_aliases; *pptr != NULL; pptr++)
  printf(" alias:%s\n",*pptr);
 /* 根据地址类型，将地址打出来 */
 switch(hptr->h_addrtype)
 {
 case AF_INET:
 case AF_INET6:
  pptr=hptr->h_addr_list;
  /* 将刚才得到的所有地址都打出来。其中调用了inet_ntop()函数 */
  for(;*pptr!=NULL;pptr++)
   printf(" address:%s\n", inet_ntop(hptr->h_addrtype, *pptr, str, sizeof(str)));
  break;
 default:
  printf("unknown address type\n");
  break;
 }
 return ;
}