网络socket编程指南

一点：为什么在数据结构 struct sockaddr_in 中， sin_addr 和 sin_port 需要转换为网络字节顺序，而sin_family 需不需要呢? 答案是： sin_addr 和 sin_port 分别封装在包的 IP 和 UDP 层。因此，它们必须要 是网络字节顺序。但是 sin_family 域只是被内核 (kernel) 使用来决定在数 据结构中包含什么类型的地址，所以它必须是本机字节顺序。同时， sin_family 没有发送到网络上，它们可以是本机字节顺序。

IP 地址和如何处理它们
现在我们很幸运，因为我们有很多的函数来方便地操作 IP 地址。没有 必要用手工计算它们，也没有必要用"<<"操作来储存成长整字型。 首先，假设你已经有了一个sockaddr_in结构体ina，你有一个IP地 址"132.241.5.10"要储存在其中，你就要用到函数inet_addr(),将IP地址从 点数格式转换成无符号长整型。使用方法如下：

ina.sin_addr.s_addr = inet_addr("132.241.5.10");

注意，inet_addr()返回的地址已经是网络字节格式，所以你无需再调用 函数htonl()。
我们现在发现上面的代码片断不是十分完整的，因为它没有错误检查。 显而易见，当inet_addr()发生错误时返回-1。记住这些二进制数字？(无符 号数)-1仅仅和IP地址255.255.255.255相符合！这可是广播地址！大错特 错！记住要先进行错误检查。

好了，现在你可以将IP地址转换成长整型了。有没有其相反的方法呢？ 它可以将一个in_addr结构体输出成点数格式？这样的话，你就要用到函数 inet_ntoa()("ntoa"的含义是"network to ascii")，就像这样：
printf("%s",inet_ntoa(ina.sin_addr));

它将输出IP地址。需要注意的是inet_ntoa()将结构体in-addr作为一 个参数，不是长整形。同样需要注意的是它返回的是一个指向一个字符的 指针。它是一个由inet_ntoa()控制的静态的固定的指针，所以每次调用 inet_ntoa()，它就将覆盖上次调用时所得的IP地址。例如：
char *a1, *a2;
.
.
a1 = inet_ntoa(ina1.sin_addr); /* 这是198.92.129.1 */
a2 = inet_ntoa(ina2.sin_addr); /* 这是132.241.5.10 */
printf("address 1: %s\n",a1);
printf("address 2: %s\n",a2);
输出如下：
address 1: 132.241.5.10
address 2: 132.241.5.10
假如你需要保存这个IP地址，使用strcopy()函数来指向你自己的字符 指针。
上面就是关于这个主题的介绍。稍后，你将学习将一个类 似"wintehouse.gov"的字符串转换成它所对应的IP地址(查阅域名服务,稍 后)。

socket()函数

我想我不能再不提这个了－下面我将讨论一下socket()系统调用。
下面是详细介绍：
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
int socket(int domain, int type, int protocol);

但是它们的参数是什么? 首先，domain 应该设置成 "AF_INET"，就 象上面的数据结构struct sockaddr_in 中一样。然后，参数 type 告诉内核 是 SOCK_STREAM 类型还是 SOCK_DGRAM 类型。最后，把 protocol 设置为 "0"。(注意：有很多种 domain、type，我不可能一一列出了，请看 socket() 的 man帮助。当然，还有一个"更好"的方式去得到 protocol。同 时请查阅 getprotobyname() 的 man 帮助。)
socket() 只是返回你以后在系统调用种可能用到的 socket 描述符，或 者在错误的时候返回-1。全局变量 errno 中将储存返回的错误值。(请参考 perror() 的 man 帮助。)

bind()函数

　　一旦你有一个套接字，你可能要将套接字和机器上的一定的端口关联 起来。(如果你想用listen()来侦听一定端口的数据，这是必要一步--MUD 告 诉你说用命令 "telnet x.y.z 6969"。)如果你只想用 connect()，那么这个步 骤没有必要。但是无论如何，请继续读下去。
这里是系统调用 bind() 的大概：

#include sys/types.h
#include sys/socket.h
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);

sockfd 是调用 socket 返回的文件描述符。my_addr 是指向数据结构 struct sockaddr 的指针，它保存你的地址(即端口和 IP 地址) 信息。 addrlen 设置为 sizeof(struct sockaddr)。
简单得很不是吗? 再看看例子：

#include string.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#define MYPORT 3490
main()
　　 {
　　 int sockfd;
　　 struct sockaddr_in my_addr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /*需要错误检查 */
my_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */
　　 my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, network byte order */
　　 my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("132.241.5.10");
　　 bzero(&(my_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */
/* don't forget your error checking for bind(): */
　　 bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));
　　 .
　　 .
　　 .
这里也有要注意的几件事情。my_addr.sin_port 是网络字节顺序， my_addr.sin_addr.s_addr 也是的。另外要注意到的事情是因系统的不同， 包含的头文件也不尽相同，请查阅本地的 man 帮助文件。
在 bind() 主题中最后要说的话是，在处理自己的 IP 地址和/或端口的 时候，有些工作是可以自动处理的。
my_addr.sin_port = 0; /* 随机选择一个没有使用的端口 */

　　my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* 使用自己的IP地址 */

通过将0赋给 my_addr.sin_port，你告诉 bind() 自己选择合适的端 口。同样，将 my_addr.sin_addr.s_addr 设置为 INADDR_ANY，你告诉 它自动填上它所运行的机器的 IP 地址。

如果你一向小心谨慎，那么你可能注意到我没有将 INADDR_ANY 转 换为网络字节顺序！这是因为我知道内部的东西：INADDR_ANY 实际上就 是 0！即使你改变字节的顺序，0依然是0。但是完美主义者说应该处处一 致，INADDR_ANY或许是12呢？你的代码就不能工作了，那么就看下面 的代码：

my_addr.sin_port = htons(0); /* 随机选择一个没有使用的端口 */
my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/* 使用自己的IP地址 */

你或许不相信，上面的代码将可以随便移植。我只是想指出，既然你 所遇到的程序不会都运行使用htonl的INADDR_ANY。

bind() 在错误的时候依然是返回-1，并且设置全局错误变量errno。

在你调用 bind() 的时候，你要小心的另一件事情是：不要采用小于 1024的端口号。所有小于1024的端口号都被系统保留！你可以选择从1024 到6553