一.套接字类型
1.面向连接的套接字（SOCK_STREAM）
特点：
- 传输过程中数据不会消失
- 按顺序传输数据
- 传输的数据不存在数据边界
2.面向消息的套接字（SOC_DGRAM）
特点：
- 强调快速传输而非传输顺序
- 传输的数据可能丢失也可能损毁
- 传输的数据有数据边界
- 限制每次传输的数据大小
二.地址信息的表示
1.结构体 sockaddr_in 的成员分析
struct sockaddr_in {sa_family_t sin_family; // 地址族（一般为AF_INET）in_port_t sin_port; // 端口号struct in_addr sin_addr; // IPv4地址char sin_zero[8]; // 用于对齐的填充字段
};- sin_family ：每种协议族适用的地址族均不同，用来存储协议地址族，区分协议
- sin_port：保存16位端口号，并且是以网络字节序保存
- sin_addr：保存32位IP地址信息，并且也以网络字节序保存
- sin_zero：无特殊含义。
三.网络字节序和地址变换
1.字节序和网络字节序
00000000 00000000 00000000 00000001 //小端序格式00000001 00000000 00000000 00000000 //大端序格式cpu向内存保存数据的方式有2种，这意味着cpu解析数据的方式也有两种。
在网络传输数据时约定统一方式，也就是网络字节序，统一为大端序。（即先把数据数组转换为大端序格式再进行网络传输）。
2.字节序转换
在网络编程中，字节序转换是指将数据在不同字节序（大端字节序和小端字节序）之间进行转换的过程。在进行网络通信时，为了确保数据在发送和接收的过程中能够正确解析，需要进行字节序的转换。
常用的字节序转换函数有以下两个：
htons和ntohs：用于16位无符号整数的字节序转换。
- htons（host to network short）用于将主机字节序转换为网络字节序。
- ntohs（network to host short）用于将网络字节序转换为主机字节序。
htonl和ntohl：用于32位无符号整数的字节序转换。
htonl（host to network long）用于将主机字节序转换为网络字节序。
ntohl（network to host long）用于将网络字节序转换为主机字节序。
这些函数可以帮助我们在不同字节序之间进行转换，确保数据在网络传输过程中的正确性和可靠性。例如，如果要将一个16位整数从主机字节序转换为网络字节序，可以使用htons函数进行转换：uint16_t hostValue = 0x1234;
uint16_t networkValue = htons(hostValue);
//类似地，如果要将一个32位整数从主机字节序转换为网络字节序，可以使用htonl函数进行转换：uint32_t hostValue = 0x12345678;
uint32_t networkValue = htonl(hostValue);
//在接收数据时，可以使用相应的ntohs和ntohl函数将网络字节序转换为主机字节序。3.网络地址的初始化与分配
（1）inet_addr 函数
用于将IPv4地址的点分十进制表示形式转换为32位无符号整数。它位于<arpa/inet.h> 头文件中，并且返回类型是in_addr_t。在使用inet_addr函数时需要检查返回值是否等于INADDR_NONE，以判断是否转换成功。如果返回值等于INADDR_NONE(-1)，则表示转换失败，可能是因为输入的IP地址格式不正确。
#include <iostream>
#include <arpa/inet.h>int main() {const char* ipStr = "192.168.0.1";// 将点分十进制形式的IPv4地址转换成32位无符号整数in_addr_t ipAddr = inet_addr(ipStr);if (ipAddr == INADDR_NONE) {std::cout << "Invalid IP address" << std::endl;} else {std::cout << "IP address in network byte order: " << ipAddr << std::endl;}return 0;
}in_addr_t inet_addr(const char *cp);inet_addr函数转换网络主机地址（如192.168.1.10)为网络字节序二进制值，如果参数char *cp无效，函数返回-1(INADDR_NONE),这个函数在处理地址为255.255.255.255时也返回－1,255.255.255.255是一个有效的地址，不过inet_addr无法处理;
（2）inet_pton 函数
一个用于将IPv4和IPv6地址字符串转换为网络字节序的二进制形式的函数。若成功则返回值为1，否则返回值为0.
#include <iostream>
#include <arpa/inet.h>int main() {const char* ipv4Address = "192.168.0.1";struct in_addr ipv4Binary;if (inet_pton(AF_INET, ipv4Address, &ipv4Binary) > 0) {std::cout << "IPv4 address in binary form: 0x" << std::hex << ntohl(ipv4Binary.s_addr) << std::endl;} else {std::cout << "Invalid IPv4 address" << std::endl;}const char* ipv6Address = "2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334";struct in6_addr ipv6Binary;if (inet_pton(AF_INET6, ipv6Address, &ipv6Binary) > 0) {std::cout << "IPv6 address in binary form: ";for (int i = 0; i < 16; ++i) {std::cout << std::hex << static_cast<int>(ipv6Binary.s6_addr[i]);}std::cout << std::endl;} else {std::cout << "Invalid IPv6 address" << std::endl;}return 0;
}
（3）inet_ntop 函数
一个用于将二进制形式的IPv4或IPv6地址转换回点分十进制表示的函数，该函数不涉及字节序的转换。返回值：若成功则为指向结构的指针，若出错则为NULL。
#include <iostream>
#include <arpa/inet.h>int main() {// IPv4地址转换struct in_addr ipv4Addr;inet_pton(AF_INET, "192.168.0.1", &(ipv4Addr.s_addr));char ipv4Str[INET_ADDRSTRLEN];inet_ntop(AF_INET, &(ipv4Addr.s_addr), ipv4Str, INET_ADDRSTRLEN);std::cout << "IPv4 address: " << ipv4Str << std::endl;// IPv6地址转换struct in6_addr ipv6Addr;inet_pton(AF_INET6, "2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334", &(ipv6Addr.s6_addr));char ipv6Str[INET6_ADDRSTRLEN];inet_ntop(AF_INET6, &(ipv6Addr.s6_addr), ipv6Str, INET6_ADDRSTRLEN);std::cout << "IPv6 address: " << ipv6Str << std::endl;return 0;
}
（4）网络地址初始化
-
客户端（服务器初始化只需要将IP地址参数设置为 INADDR_ANY，自动获取服务端的IP地址）
#include <iostream>
#include <arpa/inet.h> // 包含网络地址相关的头文件int main() {// 初始化网络地址结构struct sockaddr_in serverAddress;serverAddress.sin_family = AF_INET; // 设置地址族为IPv4serverAddress.sin_port = htons(8080); // 设置端口号（使用htons函数进行字节序转换）serverAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.1"); // 设置IP地址（使用inet_addr函数将字符串IP转换为二进制形式）// 打印初始化的网络地址信息std::cout << "IP地址: " << inet_ntoa(serverAddress.sin_addr) << std::endl; // 使用inet_ntoa函数将二进制IP转换为字符串形式std::cout << "端口号: " << ntohs(serverAddress.sin_port) << std::endl; // 使用ntohs函数将端口号从网络字节序转换为主机字节序return 0;
}-
向套接字分配网络地址
bind()函数是在网络编程中常用的函数之一，它用于将一个套接字（socket）与特定的IP地址和端口号绑定起来。以下是关于bind()函数的一些详细说明：
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);参数解释：sockfd：表示要绑定的套接字描述符（socket file descriptor）。addr：指向sockaddr结构体的指针，其中包含了要绑定的IP地址和端口号信息。addrlen：表示addr结构体的长度。返回值：若绑定成功，则返回0。若出现错误，则返回-1，并设置对应的错误码（可以使用errno全局变量查看具体错误信息）。简单示例：#include <iostream>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>int main() {int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创建套接字if (sockfd == -1) {std::cerr << "Failed to create socket." << std::endl;return 1;}struct sockaddr_in serverAddr;serverAddr.sin_family = AF_INET; // 使用IPv4地址族serverAddr.sin_port = htons(8080); // 绑定端口号为8080serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 绑定所有可用的IP地址if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0) {std::cerr << "Failed to bind socket." << std::endl;return 1;}std::cout << "Socket bound successfully." << std::endl;return 0;
}
)
反编译：pycdc工具安装与使用)
