【Linux网络编程基础--socket地址API】

一、主机字节序和网络字节序

• 主机字节序（Host Byte Order）：你当前电脑的内存字节顺序（比如 x86 是小端）

• 网络字节序（Network Byte Order）：统一规定为大端序（高位字节在高位地址，比较符合人类阅读习惯。）

测试电脑是什么字节序

void char_testByte()
{
    unsigned int i=0x1200;
    char *ptr=(char*)&i;
    if(*ptr)printf("Big\n");
    else printf("Little\n");

}

对于两台使用不同字节序的主机，他们俩之间传输数据时，必然会错误的解释。因此规定大端字节序为网络字节序，以作为共同的一个标准。

Linux提供了如下4个函数来完成主机字节序和网络字节序之间的转换：

#include <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);		
//host to network long:把32bit的主机序转换到网络序
uint16_t htons(uint16_t hostshort);		
//把16bit的主机序转换到网络序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);		
//network to host long:把32bit的网络序转换到主机序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);	
//把16bit的网络序转换到主机序

二、socket地址

1. UNIX本地域协议族使用下面这个专用socket地址结构体

struct sockaddr_un {
    sa_family_t sun_family;    // AF_UNIX
    char sun_path[108]; // 套接字路径（如 "/tmp/my_socket"）
};

2. TCP/IP协议族的专用socket地址结构体如下

• IPv4

#include <netinet/in.h>  // 头文件

struct sockaddr_in {
    sa_family_t    sin_family;   // 地址族（AF_INET）
    in_port_t      sin_port;     // 16位端口号（需用 htons() 转换字节序）
    struct in_addr sin_addr;     // 32位 IPv4 地址
    char           sin_zero[8];  // 填充字段（未使用，通常置 0）
};

struct in_addr {
    in_addr_t      s_addr;       // 32位 IPv4 地址（需用 htonl() 转换字节序）
};

• IPv6

#include <netinet/in.h>

struct sockaddr_in6 {
    sa_family_t     sin6_family;   // 地址族（AF_INET6）
    in_port_t       sin6_port;     // 16位端口号（需用 htons() 转换）
    uint32_t        sin6_flowinfo; // 流标签（通常为 0）
    struct in6_addr sin6_addr;     // 128位 IPv6 地址
    uint32_t        sin6_scope_id; // 接口作用域 ID（用于链路本地地址）
};

struct in6_addr {
    unsigned char   s6_addr[16];   // 128位 IPv6 地址
};

3. IP地址转换函数

• 3. 1 所需头文件

#include<arpa/inet.h>

• 3. 2 inet_pton函数：把点分十进制字符串表示的IP地址转成网络字节序表示的IP地址，结果存放在dst所指向的内存。

int inet_pton(int af,const char * src,void* dst);

官方文档

代码测试

void test_inet_pton()
{
    const char *ip_str = "192.168.0.1";
    struct in_addr addr;

    int ret = inet_pton(AF_INET, ip_str, &addr);
    if (ret == 1) {
        printf("[inet_pton] 成功将字符串 \"%s\" 转换为二进制地址\n", ip_str);
        printf("[inet_pton] 网络字节序（十六进制）: 0x%x\n", ntohl(addr.s_addr));
        //先把二进制表示的转换成十六进制形式，也就是网络字节序。(不能直接输出二进制)
    } else if (ret == 0) {
        printf("[inet_pton] 输入地址无效: %s\n", ip_str);
    } else {
        perror("[inet_pton] 转换出错");
    }
}

• 3. 3 inet_ntop函数：把网络字节序表示的IP地址转化成点分十进制表示的IP地址

const char* inet_ntop(int af,const void* src,char* dst,socklen_t cnt);

代码测试

void test_inet_ntop()
{
    struct in_addr addr;
    addr.s_addr = htonl(0xC0A80001);  // 十进制 192.168.0.1 的网络字节序

    char ip_str[INET_ADDRSTRLEN];
    const char *result = inet_ntop(AF_INET, &addr, ip_str, sizeof(ip_str));

    if (result != NULL) {
        printf("[inet_ntop] 成功将二进制地址转换为字符串: %s\n", ip_str);
    } else {
        perror("[inet_ntop] 转换出错");
    }
}

运行结果