套接字编程简介（第三章）学习笔记

套接字地址结构

参考书：《UNIX 网络编程 卷1：套接字互联网API（第三版）》pp56-76

1.为什么要使用套接字地址结构
大多数套接字韩式都需要一个指向套接字地址结构的指针作为参数。

struct in_addr{
    in_addr_t s_addr;
};
struct sockaddr_in{
    uint8_t sin_len;
    sa_family_t sin_family;
    in_port_t sin_port;
    struct in_addr sin_addr;
    char sin_zero[8];           //unused 
}

2.目前来讲，我们有IPv4套接字地址结构，IPv6套接字地址结构，还有一套通用套接字地址结构（如下）。

struct sockaddr_storage{
    uint8_t ss_len; // 该结构体的长度
    sa_family_t ss_family; // AF_xxx value
}

3.内核 -- 进程 函数

• 内核 至 进程： accept， recvfrom，getsockname，getpeername（里面的len参数为“值-结果参数”）
• 进程 至 内核： bind， connect， sendto （里面的len参数为“值参数”）

4.字节排序

• 大端（大字节应该存储在起始位置）：高序字节（地址A） -- 低序字节（地址A+1）
• 小端（小字节应该存储在起始位置）：高序字节（地址A+1） -- 低序字节（地址A）
• 对于网际协议：使用大端字节序传递。

5.字节操纵函数

void bzero(void *dest, size_t nbytes);
void bcopy(const void *src, void *sest, size_t nbytes); // 即使dest与src有重叠部分也可以正确处理
int bcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t nbytes); // 相同return 0，否则return非零 

void *memset(void *dest, int c, size_t len);
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t nbytes); // 当dest与src有重叠部分的时候会出问题（结果未知）。需使用memmove。
int memcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t nbytes);

6. inet_aton，inet_addr和inet_ntoa函数

• int inet_aton(const char *strptr. struct in_addr *addrptr)：讲一个C字符串转换成一个32
  位的网络字节序二进制值。成功return 1，失败return 0。
• in_addr_t inet_addr(const char *strptr)：若字符串有效，则为32
  为二进制字节序的IPv4地址，否则则返回INADDR_NONE。（注：in_addr_t等价于uint32_t）。
• char *inet_ntoa(struct in_addr inaddr);：返回一个点分十进制数串的指针（例：“x.x.x.x”）。

7. inet_pton和inet_ntop函数：（p指presentation，n指numeric）

• int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr)：将strptr中的IP地址（ASCII字符串格式）转化为二进制数值存入addrptr中。成功return 1，若输入不是有效格式则return0，出错则return -1。
• const char *inet_ntop(int family, const void *addrptr, char *strptr, size_t len)：将IP地址的二进制数值转化为ASCII字符串，成功则返回结果对应指针，失败则返回NULL。

注： a) inet_pton中的strptr不可以为空指针
b) inet_ntop中的len可以通过INET_ADDRSTRLEN, INET6_ADDRSTRLEN来确保。如果len不够长，该函数会返回空指针，并且将errno设置为ENOSPC

8. sock_ntop及相关函数
   char *sock_ntop(const struct sockaddr *sockaddr, socklen_t addrlen): 如果出错return NULL，若成功则返回inet_ntop操作操作出的值。
   用途：inet_ntop需要调用者传一个指向二进制地址的指针，一般来说这种地址的指针包含在套接字的地址结构中。因此我们需要一个新的可以直接处理sockaddr地址的函数。以同样的思路，之前的关于inet的函数均可变为sock函数。

9. readn，writen和readline函数(ssize_t：signed size_t)

ssize_t readn(int filedes, void *buff, size_t nbytes);
ssize_t written(int filedes, const void *buff, size_t nbytes);
ssize_t readline(int filedes, void *buff, size_t maxlen);

总结：

在这一章主要内容为：套接字地址结构，字节排序（大端小端），字节操作，数值地址和表达地址的互相转化以及sock包裹的转换函数（这个是书中自己引入的函数），还有readn，writen，readline这三个为防止因缓冲区不足而设立的函数。