一家化妆品公司将一批新产品的样品,准备发给某学校某个班的女生们免费试用。通常情况下,这件邮包的地址上可以这么写:

收件人:全体女生。

地址:A省B市C学校,X级Y班。

但是,如果在描述地址的时候这样写呢:

收件人:全体女生。

地址:请打电话xxxxxxxx,找他们学校一个叫Lucy的女生,然后把东西送到她的班上。

       这种文字是相当的诡异啊-_-!!!,但是并不等于就没有表述清楚邮包的去向和地址。事实上邮局看到这样的地址一定会发飙的,然而对于电脑,如果你的地址描述形式是他可以接受和执行的,他就会老老实实的按你的要求去做……

        所以,如何描述地址不是问题的关键,关键在于这样的表述是不是能够表述清楚一个地址。一种更加通用的表达形式可能是这样的:

收件人:全体女生。

地址:<一种地址描述方式>

        事实上,在socket的通用address描述结构sockaddr中正是用这样的方式来进行地址描述的:

C++代码
  1. struct sockaddr  
  2. {  
  3.     unsigned short sa_family;  
  4.     char sa_data[14];  
  5. };  

       这是一个16字节大小的结构(2+14),sa_family可以认为是socket address family的缩写,也可能被简写成AF(Address Family),他就好像我们例子中那个“收件人:全体女生”一样,虽然事实上有很多AF的种类,但是我们这个教程中只用得上大名鼎鼎的internet家族AF_INET。另外的14字节是用来描述地址的。这是一种通用结构,事实上,当我们指定sa_family=AF_INET之后,sa_data的形式也就被固定了下来:最前端的2字节用于记录16位的端口,紧接着的4字节用于记录32位的IP地址,最后的8字节清空为零。这就是我们实际在构造sockaddr时候用到的结构sockaddr_in(意指socket address internet):

C++代码
  1. struct sockaddr_in  
  2. {  
  3.     unsigned short sin_family;  
  4.     unsigned short sin_port;  
  5.     struct in_addr sin_addr;  
  6.     char sin_zero[8];  
  7. };  

       我想,sin_的意思,就是socket (address) internet吧,只不过把address省略掉了。sin_addr被定义成了一个结构,这个结构实际上就是:

C++代码
  1. struct in_addr  
  2. {  
  3.     unsigned long s_addr;  
  4. };  

       in_addr显然是internet address了,s_addr是什么意思呢?说实话我没猜出值得肯定的答案(根据下面网友的注册送白菜网,其意思为source address,谢谢),也许就是socket address的意思吧,尽管跟更广义的sockaddr结构意思有所重复了。哎,这些都是历史原因,也许我是没有精力去考究了。

       sockaddr和sockaddr_in在Linux中的实现

       你可能还记得我之前说过,UNIX和Linux上的socket实现都是从BSD的socket实现演变过来的。事实上,socket这个词本来的意思,就是Berkeley Socket interface的简单说法。Linux上的socket与原本的socket的应该是完全兼容的,不过发展到今天,在代码实现上可能有些小的差别。我们就吹毛求疵的来看看这些区别在什么地方。

C++代码
  1. #include <bits/socket.h>    
  2.     
  3. /* Structure describing a generic socket address.  */    
  4. struct sockaddr    
  5. {    
  6.     __SOCKADDR_COMMON (sa_);    /* Common data: address family and length.  */    
  7.     char sa_data[14];        /* Address data.  */    
  8.   };    
  9. //==============     
  10. /* POSIX.1g specifies this type name for the `sa_family' member.  */    
  11. typedef unsigned short int sa_family_t;
  12.     
  13. /* This macro is used to declare the initial common members   
  14.    of the data types used for socket addresses, `struct sockaddr',`struct sockaddr_in', `struct sockaddr_un', etc.  */    
  15.     
  16. #define    __SOCKADDR_COMMON(sa_prefix) \    
  17.    sa_family_t sa_prefix##family    
  18. #define __SOCKADDR_COMMON_SIZE    (sizeof (unsigned short int))    

       可以看到,转了几次typedef,几次宏定义,实际效果是与标准socket一样的。

C++代码
  1. #include <netinet/in.h>  
  2.   
  3. /* Internet address.  */  
  4. typedef uint32_t in_addr_t;  
  5. struct in_addr  
  6. {  
  7.   
  8.     in_addr_t s_addr;  
  9.   
  10. };  
  11.   
  12. //=================  
  13. /* Structure describing an Internet socket address.  */  
  14.   
  15. struct sockaddr_in  
  16. {  
  17.     __SOCKADDR_COMMON (sin_);  
  18.     in_port_t sin_port;            /* Port number.  */  
  19.     struct in_addr sin_addr;        /* Internet address.  */  
  20.   
  21.     /* Pad to size of `struct sockaddr'.  */  
  22.     unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -  
  23.                __SOCKADDR_COMMON_SIZE -  
  24.                sizeof (in_port_t) -  
  25.                sizeof (struct in_addr)];  
  26. };  

       同样的,看起来挺复杂,实际上与标准socket的定义是一样的。

       头文件依赖关系

       <bits/socket.h>是包含在<sys/socket.h>中的,<netinet/in.h>是包含在<arpa/inet.h>中的,实际上我们在程序中往往就是:

       #include <sys/socket.h>

       #include <arpa/inet.h>

       值得知道的是,ARPA是 Advanced research project agency(美国国防部高级研究计划暑)的所写,ARPANET是当今互联网的前身,所以我们就可以想象,为什么inet.h会在arpa目录下了。

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2015年5月25日
作者:鸡啄米 分类:软件开发 浏览: 注册送白菜网:3