struct sockadr_in 不应该适用于 IPv4 和 IPv6 吗？

Question

特别是 sin_addr 似乎位于 IPv4 和 IPv6 套接字寻址的不同内存位置。这会导致奇怪：

#include <stdio.h>                                                                               
#include <netinet/in.h>                                                                          

int main(int argc, char ** argv) {                                                               
  struct sockaddr_in sa;                                                                         
  printf("sin_addr in sockaddr_in  = %p\n", &sa.sin_addr);                                       
  printf("sin_addr in sockaddr_in6 = %p\n", &((struct sockaddr_in6*)&sa)->sin6_addr);            
};

输出：

sin_addr in sockaddr_in  = 0x7fffa26102b4
sin_addr in sockaddr_in6 = 0x7fffa26102b8

为什么这两个值不一样？

由于 this 指向相同的数据（要连接的地址），因此应该位于相同的地址。否则，您应该如何使用您不知道 IPv4 或 IPv6 的 sockaddr_in 调用 inet_ntop ？

Answer 1

为什么这两个值不一样？

sockaddr_in 和 sockaddr_in6 是用于不同地址族（分别为 IPv4 和 IPv6）的不同结构。它们不需要以任何方式相互兼容，除了一个 - 第一个字段必须是一个 16 位整数来保存地址系列。 sockaddr_in 始终将该字段设置为 AF_INET，sockaddr_in6 始终将该字段设置为 AF_INET6。通过以这种方式标准化 family 字段，任何基于 sockaddr 的 API 都可以访问该字段并知道如何根据需要解释其余的结构数据。这也是为什么基于sockaddr的API通常也有一个int大小值作为输入/输出，因为sockaddr_in和sockaddr_in6是不同的字节大小，所以API需要能够验证大小您传递的任何缓冲区。

由于 this 指向相同的数据（要连接的地址），因此应该位于相同的地址。

不，不应该。结构中地址字段的位置特定于结构所属的地址族的类型。不要求sockaddr_in 和sockaddr_in6 将它们的地址存储在完全相同的偏移量处。

否则，您应该如何使用您不知道是 IPv4 还是 IPv6 的 sockaddr_in 调用 inet_ntop ？

sockaddr_in 只能与 IPv4 一起使用，不能与其他任何东西一起使用，sockaddr_in6 只能与 IPv6 一起使用，不能与其他任何东西一起使用。如果你有一个sockaddr_in，那么你隐含地知道你有一个 IPv4 地址，如果你有一个sockaddr_in6，那么你隐含地知道你有一个 IPv6 地址。您必须将该信息指定给inet_ntop()，以便它知道如何解释您传递给它的数据：

struct sockaddr_in sa;
inet_ntop(AF_INET, &(sa.sin_addr), ...);

.

struct sockaddr_in6 sa;
inet_ntop(AF_INET6, &(sa.sin6_addr), ...);

为了帮助您编写与家庭无关的代码，您应该尽可能直接使用sockaddr_storage 而不是sockaddr_in 或sockaddr_in6。 sockaddr_storage 的大小足以容纳 sockaddr_in 和 sockaddr_in6 结构。由于两个结构都以相同的偏移量和大小定义了一个族字段，sockaddr_storage 可以与任何对sockaddr* 指针（connect()、accept()、bind()、getsockname()、getpeername()）进行操作的 API 一起使用等）。

但是，inet_ntop() 不属于该类别，因此您在使用inet_ntop() 时必须手动拆分sockaddr_storage，例如：

struct sockaddr_storage sa;

switch (sa.ss_family)
{
case AF_INET:
    inet_ntop(AF_INET, &(((sockaddr_in*)&sa)->sin_addr), ...);
    break;
case AF_INET6:
    inet_ntop(AF_INET6, &(((sockaddr_in6*)&sa)->sin6_addr), ...);
    break;
}

Answer 2

不，对于 ipv6 你需要使用

in6_addr // is used to store the 128-bit network address

和

sockaddr_in6

详情可参考here

要编写支持双栈的代码，即 ipv4 和 6，请使用 this