c - struct sockadr_in 不应该同时适用于 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 2 个值不相同？

因为它指向相同的数据(要连接的地址)，所以它应该位于相同的地址。否则，您应该如何使用您不知道是 IPv4 还是 IPv6 的 sockaddr_in 来调用 inet_ntop？

Answer 1

Why aren't these 2 values the same ?

sockaddr_in 和 sockaddr_in6 是用于不同地址系列(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 位整数来保存地址族。 sockaddr_in 始终将该字段设置为 AF_INET，而 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，因此 API 需要能够验证您传递的任何缓冲区的大小。

Since this is pointing to the same data (the address to connect to), this should be located at the same address.

不，不应该。地址字段在结构中的位置特定于结构所属的地址族类型。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。

Otherwise, how are you supposed to call inet_ntop with a sockaddr_in that you don't know is IPv4 or IPv6 ?

sockaddr_in 只能用于 IPv4，不能用于其他，sockaddr_in6 只能用于 IPv6，不能用于其他。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), ...);

为了帮助您编写与系列无关的代码，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家族字段，sockaddr_storage 可以与任何操作 sockaddr* 指针的 API 一起使用(connect()、accept()、bind()、getsockname()、getpeername() 等)。

然而，inet_ntop()不属于这一类，所以在使用inet_ntop()时，你必须手动拆开一个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;
}