Winsock编程入门--2.寻址协议(IPv4)

Winsock是与协议无关的接口,这里我们主要介绍广泛使用的IP协议,其版本为当前的IPv4(IPv6暂不介绍).

IPv4寻址

IPv4中,计算机的地址用32位的二进制表示,称为IP地址.当客户机使用TCP或UDP与服务器通讯时,必须指定其IP地址及通讯端口.服务器想要侦听客户机请求时,也要指定IP地址与端口.Winsock中使用SOCKADDR_IN结构来设置这些信息:

struct sockaddr_in
{
short           sin_family;
u_short         sin_port;
struct in_addr  sin_addr;
char            sin_zero[8];
};

sin_family必须为AF_INET,设定Winsock使用IP地址族.

sin_port定义TCP或UDP的通讯端口. 端口要认真选择,一些知名服务使占用了特定的端口,如FTP及HTTP

sin_addr记录了IPv4的4字节地址,它是无符号长整型,IP地址通常以"a.b.c.d"表示,每个字母表示一个数字与IP地址的每个字节对应(从左到右)

sin_zero只是用来占用字节空间使得SOCKADDR_IN结构与SOCKADDR结构一样.

函数 inet_addr可以将字符串"a.b.c.d"格式的IP地址转换为32位无符号长整型的IP地址.

unsigned long inet_addr(const char FAR *cp);

cp就是指向null结尾的字符串形式IP地址.返回以网络字符顺序表示的IP地址.

字节顺序

不同计算机的处理器以big-endian或little-endian形式来表示数字.而IP地址与端口需要多个字节来表示,它们在不同计算机上的表示顺序称为主机字节顺序.而IP地址与端口在网络中的表示不应该有差异,必须以big-endian形式表示,称为网络字节顺序.

下面的Winsock API可以将主机字节顺序转换为网络字节顺序:

u_long htonl(u_long hostlong);

int WSAHtonl(SOCKET s, u_long hostlong, u_long FAR * lpnetlong);

u_short htons(u_short hostshort);

int WSAHtons( SOCKET s, u_short hostshort, u_short FAR * lpnetshort);

而下而的API则将网络字节顺序转换为主机字节顺序:

u_long ntohl(u_long netlong);

int WSANtohl(SOCKET s,u_long netlong, u_long FAR * lphostlong);

u_short ntohs(u_short netshort);

int WSANtohs(SOCKET s, u_short netshort, u_short FAR * lphostshort);

下面代码说明了如何用SOCKADDR_IN结构来设置地址与端口:

SOCKADDR_IN InternetAddr;

INT nPortId = 5150;

InternetAddr.sin_family = AF_INET;

//将字符串表示的IP地址转换为4个字节表示的整数,并赋值给sin_addr

InternetAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("136.149.3.29");

//nPortId变量以主机字节的顺序存储.将nPortId转换为网络字节顺序,并赋值给sin_port

InternetAddr.sin_port = htons(nPortId);

IP地址不是那么容易记忆,可以使用更友好的主机名来代替IP地址,比如www.somewebsite.com,用FTP来表示文件传输协议端口号21.与之相关的函数有:getaddrinfo, getnameinfo, gethostbyaddr, gethostbyname, gethostname, getprotobyname, getprotobynumber, get-servbyname, 及getservbyport. 这些函数的异步版本有: WSAAsyncGetHostByAddr, WSAAsyncGetHostByName, WSAAsyncGetProtoByName, WSAAsyncGetProtoByNumber, WSAAsyncGetServBy- Name,及WSAAsyncGetServByPort.