一家化妝品公司將一批新產(chǎn)品的樣品,準(zhǔn)備發(fā)給某學(xué)校某個班的女生們免費試用。通常情況下,這件郵包的地址上可以這么寫:
收件人:全體女生。
地址:A省B市C學(xué)校,X級Y班。
但是,如果在描述地址的時候這樣寫呢:
收件人:全體女生。
地址:請打電話xxxxxxxx,找他們學(xué)校一個叫Lucy的女生,然后把東西送到她的班上。
這種文字是相當(dāng)?shù)脑幃惏?_-!!!,但是并不等于就沒有表述清楚郵包的去向和地址。事實上郵局看到這樣的地址一定會發(fā)飆的,然而對于電腦,如果你的地址描述形式是他可以接受和執(zhí)行的,他就會老老實實的按你的要求去做……
所以,如何描述地址不是問題的關(guān)鍵,關(guān)鍵在于這樣的表述是不是能夠表述清楚一個地址。一種更加通用的表達(dá)形式可能是這樣的:
收件人:全體女生。
地址:<一種地址描述方式>
事實上,在socket的通用address描述結(jié)構(gòu)sockaddr中正是用這樣的方式來進(jìn)行地址描述的:
- struct sockaddr
- {
- unsigned short sa_family;
- char sa_data[14];
- };
這是一個16字節(jié)大小的結(jié)構(gòu)(2+14),sa_family可以認(rèn)為是socket address family的縮寫,也可能被簡寫成AF(Address Family),他就好像我們例子中那個“收件人:全體女生”一樣,雖然事實上有很多AF的種類,但是我們這個教程中只用得上大名鼎鼎的internet家族AF_INET。另外的14字節(jié)是用來描述地址的。這是一種通用結(jié)構(gòu),事實上,當(dāng)我們指定sa_family=AF_INET之后,sa_data的形式也就被固定了下來:最前端的2字節(jié)用于記錄16位的端口,緊接著的4字節(jié)用于記錄32位的IP地址,最后的8字節(jié)清空為零。這就是我們實際在構(gòu)造sockaddr時候用到的結(jié)構(gòu)sockaddr_in(意指socket address internet):
- struct sockaddr_in
- {
- unsigned short sin_family;
- unsigned short sin_port;
- struct in_addr sin_addr;
- char sin_zero[8];
- };
我想,sin_的意思,就是socket (address) internet吧,只不過把address省略掉了。sin_addr被定義成了一個結(jié)構(gòu),這個結(jié)構(gòu)實際上就是:
- struct in_addr
- {
- unsigned long s_addr;
- };
in_addr顯然是internet address了,s_addr是什么意思呢?說實話我沒猜出值得肯定的答案(根據(jù)下面網(wǎng)友的評論,其意思為source address,謝謝),也許就是socket address的意思吧,盡管跟更廣義的sockaddr結(jié)構(gòu)意思有所重復(fù)了。哎,這些都是歷史原因,也許我是沒有精力去考究了。
sockaddr和sockaddr_in在Linux中的實現(xiàn)
你可能還記得我之前說過,UNIX和Linux上的socket實現(xiàn)都是從BSD的socket實現(xiàn)演變過來的。事實上,socket這個詞本來的意思,就是Berkeley Socket interface的簡單說法。Linux上的socket與原本的socket的應(yīng)該是完全兼容的,不過發(fā)展到今天,在代碼實現(xiàn)上可能有些小的差別。我們就吹毛求疵的來看看這些區(qū)別在什么地方。
- #include <bits/socket.h>
- /* Structure describing a generic socket address. */
- struct sockaddr
- {
- __SOCKADDR_COMMON (sa_); /* Common data: address family and length. */
- char sa_data[14]; /* Address data. */
- };
- //==============
- /* POSIX.1g specifies this type name for the `sa_family' member. */
- typedef unsigned short int sa_family_t;
- /* This macro is used to declare the initial common members
- of the data types used for socket addresses, `struct sockaddr',`struct sockaddr_in', `struct sockaddr_un', etc. */
- #define __SOCKADDR_COMMON(sa_prefix) \
- sa_family_t sa_prefix##family
- #define __SOCKADDR_COMMON_SIZE (sizeof (unsigned short int))
可以看到,轉(zhuǎn)了幾次typedef,幾次宏定義,實際效果是與標(biāo)準(zhǔn)socket一樣的。
- #include <netinet/in.h>
- /* Internet address. */
- typedef uint32_t in_addr_t;
- struct in_addr
- {
- in_addr_t s_addr;
- };
- //=================
- /* Structure describing an Internet socket address. */
- struct sockaddr_in
- {
- __SOCKADDR_COMMON (sin_);
- in_port_t sin_port; /* Port number. */
- struct in_addr sin_addr; /* Internet address. */
- /* Pad to size of `struct sockaddr'. */
- unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -
- __SOCKADDR_COMMON_SIZE -
- sizeof (in_port_t) -
- sizeof (struct in_addr)];
- };
同樣的,看起來挺復(fù)雜,實際上與標(biāo)準(zhǔn)socket的定義是一樣的。
頭文件依賴關(guān)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,實際上我們在程序中往往就是:
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
值得知道的是,ARPA是 Advanced research project agency(美國國防部高級研究計劃暑)的所寫,ARPANET是當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的前身,所以我們就可以想象,為什么inet.h會在arpa目錄下了。