套接字和地址

导学问题：

1、 IPv4、IPv6、本地套接字格式以及通用地址套接字有什么共性?

2、为什么IPv4 和 IPv6 套接字需要绑定端口号，而本地套接字不用？

socket套接字

socket套接字的本质是一个特殊的文件描述符，通过这个文件描述符，我们可以进行数据的收发，如下图：

套接字和地址

里面的通信细节我们暂时不用关注，了解套接字的角色即可。

socket 的发展历史

加州大学伯克利分校（BSD）的研究人员，在 20 世纪 80 年代早期提出来了socket套接字，它的设计思想融合了unix一切皆文件的哲学理念，底层协议是TCP/IP，由于其简洁高效的特性，很快就流行开来了。Linux 作为 Unix 系统的一个开源实现，很早就从头开发实现了 TCP/IP 协议，伴随着socket 的成功，Windows 也引入了 socket 的概念。于是在今天的世界里，socket 成为网络互联互通的标准。

套接字格式

通用套接字:

struct sockaddr{
    sa_family_t sa_family;  /* 地址族.  16-bit*/
    char sa_data[14];   /* 具体的地址值 112-bit */
  };

IPv4 套接字:

struct sockaddr_in
  {
    sa_family_t sin_family; /* 地址族.  16-bit*/
    in_port_t sin_port;     /* 端口口  16-bit*/
    struct in_addr sin_addr;

    /* 这里仅仅用作占位符，不做实际用处  */
    unsigned char sin_zero[8];
  };

IPv6 套接字:

struct sockaddr_in6
  {
    sa_family_t sin6_family; /* 地址族.  16-bit*/
    in_port_t sin6_port;  /* 传输端口号 # 16-bit */
    uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6流控信息 32-bit*/
    struct in6_addr sin6_addr;  /* IPv6地址128-bit */
    uint32_t sin6_scope_id; /* IPv6域ID 32-bit */
  };

从上面我们可以看到，IPv4和IPv6的套接字地址格式是不一样的，因此我们如果想要对两者进行抽象统一，就必须要构造一个通用套接字地址格式。有了统一可以操作的地址结构，那么就可以设计一套统一的接口。结合强制类型转换，也能预防内存泄露

对于地址族，有非常多类型，这里只列举常见的几种：

AF_LOCAL:表示本地通信，很多人对网络通信存在误解，以为socket接口只能用在不同主机间通信，实际上它也可以用于本机进程间通信的。很多情况下，也可以写成AF_UNIX、AF_FILE
AF_INET:因特网使用的IPv4地址
AF_INET6:因特网使用的IPv6地址

注意:有时候AF_XXX也会被写成PF_XXX，这两个实际是同一个宏。

sin_port表示端口号，用来区分主机中进程 sin_addr表示ip地址，用来表示本机在网络中的编号

总结

文章重点介绍了不同类型套接字地址之间的一些区别，并对它们存在的这些区别的原因进行了讲解，再结合下面这一幅图，就能很清晰地掌握不同类型的套接字地址了，如下图：

套接字和地址

导学问题：

socket套接字

socket 的发展历史

总结

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