这里是本人对Linux网络编程的学习做一个记录，主要参考书籍如下：

• Linux高性能服务器编程
• Unix网络编程 卷1：套接字联网API
  socket是一个实现内核空间与用户空间的通信的接口。

一、四层网络模型

二、socket地址API

(1)通用socket地址

socket地址结构体

     //头文件:<bits/socket.h>
    struct sockaddr {
        //地址族类型(与协议族对应，如ipv4/ipv6)
        sa_family_t sa_family;
        //实际存储地址
        char sa_data[14];
    }

地址族与协议族的关系表

通过以上结构体的定义，可以看出sa_data只有14位，无法保存更长的地址数据，因此，一般使用专用的socket地址来保存特定的socket地址

(2)专用socket地址

unix本地域地址：

  //头文件:<sys/un.h>
    struct sockaddr_un {
        //地址族(这里就是AF_UNIX)
        sa_family_t sin_family;
        //socket文件存放的地址
        char sun_path[108];
    }

ipv4地址族

//头文件<netinet/in.h>
    struct sockaddr_in {
        //地址族(这里是AF_INET)
        sa_family_t sin_family;
        //地址结构体
        struct in_addr sin_addr;
        //端口
        in_port_t sin_port;
        //sockaddr结构体填充的大小
        unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -
   (sizeof (unsigned short int)) -
   sizeof (in_port_t) -
   sizeof (struct in_addr)];
    }

ipv4地址结构体in_addr结构：

     //头文件<netinet/in.h>
  struct in_addr {
        //整型的地址
        in_addr_t s_addr;
    };

ipv6地址族

//头文件<netinet/in.h>
    struct sockaddr_in6 {
        //地址族(这里是AF_INET6)
        sa_family_t sin_family;
        //端口
        in_port_t sin6_port;
        //ipv6流信息
        uint32_t sin6_flowinfo;
        //ipv6地址结构体
        struct in6_addr sin6_addr;
        //ipv6范围ID
        uint32_t sin6_scope_id;
    };

ipv6地址结构体in6_addr结构：

struct in6_addr {
        union {
        uint8_t__u6_addr8[16];
        #ifdef __USE_MISC
        uint16_t __u6_addr16[8];
        uint32_t __u6_addr32[4];
        #endif
          } __in6_u;
    #define s6_addr__in6_u.__u6_addr8
    #ifdef __USE_MISC
    # define s6_addr16__in6_u.__u6_addr16
    # define s6_addr32__in6_u.__u6_addr32
    #endif
    };

三、ip地址转换函数

这里只列举ipv4的地址，ipv6的相关函数类似。

我们经常看到ip地址存储在数据库中，有人习惯存储为int型，有人习惯存储为varchar(字符串)。其实在linux底层已经内置了两种存储类型之间的转换函数。

(1)inet_addr

• 原型：extern in_addr_t inet_addr (const char *cp)

• 参数说明：const char *cp表示传入的是一个只读字符指针(其实就是一个字符串)

• 作用：将一个字符串的ipv4地址转换为int型

• 返回值：返回转换后的结果

举个例子：

    #include <arpa/inet.h>
    #include <stdio.h>
    /**
     * 实现一个将字符串型的ipv4地址转换为整型
     * @param char *address:传入的是一个字符串型的ipv4地址
     * @return long
     */
    long ip2long(char *address)
    {
        //返回的整型ip地址
        long ip;
        //调用系统函数计算
        ip = inet_addr(address);
        return ip;
    }
    int main(void)
    {
        printf("the address of 8.8.8.8:%d\n", ip2long("8.8.8.8"));
        return 0;
    }

(2)inet_aton

• 原型：extern int inet_aton (const char *cp, struct in_addr *inp)

• 参数说明：

  • const char *cp:要传入的字符串地址

  • struct in_addr *inp:要传入的用来存储转换后的结果的结构体指针

• 作用：将一个字符串的ipv4地址转换为int型(它与inet_addr的区别就是它不直接返回结果，需要将声明一个用来存储结果的结构体指针)

• 返回值：如果转换成功，则返回1；否则为0

注：struct in_addr的结构：

 //头文件<netinet/in.h>
    struct in_addr {
        //整型的地址
        in_addr_t s_addr;
    };

举个例子：

    #include <stdio.h>
    #include <arpa/inet.h>
    /**
     * 实现一个将字符串型的ipv4地址转换为整型
     * @param char *address : 传入的是一个字符串型的ipv4地址
     * @return long
     */
    long ip2int(char *address)
    {
        //存储转换是否成功状态
        int res;
        //存储转换结果
        long ip = 0;
        //需要使用in_addr结构体
        struct in_addr iaddr;
        //传入原始字符串指针和用来保存结果的指针
        res = inet_aton(address, &iaddr);
        //处理结果1表示成功，0表示失败
        if (res == 1) {
            ip =  iaddr.s_addr;
        }
        return ip;
    }
    int main()
    {
        printf("address of 8.8.8.8:%d\n", ip2int("8.8.8.8"));
        return 0;
    }

(3)inet_ntoa

• 原型：extern char *inet_ntoa (struct in_addr in)

• 参数说明：

  • struct in_addr in:要传入用来转换的地址结构体变量

• 作用：将一个整型的ipv4地址转换为字符串型的ipv4地址

• 返回值：char *

举个例子：

    #include <stdio.h>
    #include <arpa/inet.h>
    /**
     * 整型ipv4地址转换为字符串型的地址
     * @param long ip :要转换的整型ipv4地址
     * @return char *
     */
    char *long2ip(long ip)
    {
        //用来存储结果
        char *address;
        //声明地址结构体变量
        struct in_addr iaddr;
        //赋值给结构体成员
        iaddr.s_addr = ip;
        //调用系统函数转换
        address = inet_ntoa(iaddr);
        return address;
    }
    int main()
    {
        printf("ip address of 134744072:%s\n", long2ip(134744072));
        return 0;
    }