socket 编程--sockaddr与sockaddr_in

来源：http://www.cppblog.com/lf426/archive/2008/07/10/55800.html
收件人地址
    一家化妆品公司将一批新产品的样品，准备发给某学校某个班的女生们免费试用。通常情况下，这件邮包的地址上可以这么写：
     收件人：全体女生。 地址：A省B市C学校，X级Y班。
但是，如果在描述地址的时候这样写呢：
     收件人：全体女生。 地址：请打电话xxxxxxxx，找他们学校一个叫Lucy的女生，然后把东西送到她的班上。
这种文字是相当的诡异啊-_-!!!，但是并不等于就没有表述清楚邮包的去向和地址。事实上邮局看到这样的地址一定会发飙的，然而对于电脑，如果你的地址描述形式是他可以接受和执行的，他就会老老实实的按你的要求去做…… 所以，如何描述地址不是问题的关键，关键在于这样的表述是不是能够表述清楚一个地址。
一种更加通用的表达形式可能是这样的：
    收件人：全体女生。 地址：<一种地址描述方式>

事实上，在socket的通用address描述结构struct sockaddr中正是用这样的方式来进行地址描述的：
     struct sockaddr {
         unsigned short sa_family;
          char sa_data[14];
    };
这是一个16字节大小的结构（2+14）：
    sa_family可以认为是socket address family的缩写，也可能被简写成AF（Address Family），他就好像我们例子中那个“收件人：全体女生”一样，虽然事实上有很多AF的种类（就好像全体女生中有很多不同“种类”的女生一样），但是我们这个教程中只用得上大名鼎鼎的internet 家族AF_INET。
    另外的14字节sa_data是用来描述地址的。这是一种通用结构，事实上，当我们指定sa_family=AF_INET之后，sa_data的 形式也就被固定了下来：最前端的2字节用于记录16位的端口，紧接着的4字节用于记录32位的IP地址，最后的8字节清空为零。这就是我们实际在构造 sockaddr时候用到的结构sockaddr_in（意指socket address internet）：
struct sockaddr_in {
     unsigned short sin_family;//2 bytes
     unsigned short sin_port;   //2 bytes
     struct in_addr sin_addr;    //4 bytes
     char sin_zero[8];               //8 bytes
    };
我想，sin_的意思，就是socket (address) internet吧，只不过把address省略掉了。sin_addr被定义成了一个结构，这个结构实际上就是：
     struct in_addr {
        unsigned long s_addr;
    };
in_addr显然是internet address了，s_addr是什么意思呢？说实话我没猜出值得肯定的答案（根据下面网友的评论，其意思为source address，谢谢），也许就是socket address的意思吧，尽管跟更广义的sockaddr结构意思有所重复了。哎，这些都是历史原因，也许我是没有精力去考究了。

sockaddr和sockaddr_in在Linux中的实现

    你可能还记得我之前说过，UNIX和Linux上的socket实现都是从BSD的socket实现演变过来的。事实上，socket这个词本来的意思，就是Berkeley Socket interface的简单说法。Linux上的socket与原本的socket的应该是完全兼容的，不过发展到今天，在代码实现上可能有些小的差别。我们就吹毛求疵的来看看这些区别在什么地方。

#include <bits/socket.h> /* Structure describing a generic socket address. */

struct sockaddr {
         __SOCKADDR_COMMON (sa_); /* Common data: address family and length. */
    char sa_data[14];        /* Address data. */
};
//==============
/* POSIX.1g specifies this type name for the `sa_family' member. */

typedef unsigned short int sa_family_t;

/* This macro is used to declare the initial common members of the data types used
 * for socket addresses, `struct sockaddr', `struct sockaddr_in', `struct sockaddr_un',
 * etc.
 */
#define __SOCKADDR_COMMON(sa_prefix)  sa_family_t sa_prefix##family
 #define __SOCKADDR_COMMON_SIZE (sizeof (unsigned short int))

可以看到，转了几次typedef，几次宏定义，实际效果是与标准socket一样的。

#include <netinet/in.h> /* Internet address. */

typedef uint32_t in_addr_t;
struct in_addr {
    in_addr_t s_addr;
};

//=================
/* Structure describing an Internet socket address. */

struct sockaddr_in {
      __SOCKADDR_COMMON (sin_);
     in_port_t sin_port;      /* Port number. */
     struct in_addr sin_addr; /* Internet address. */
                              /* Pad to size of `struct sockaddr'. */
      unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) - __SOCKADDR_COMMON_SIZE -
                             sizeof (in_port_t) - sizeof (struct in_addr)];
};

同样的，看起来挺复杂，实际上与标准socket的定义是一样的。 头文件依赖关系 是包含在中的，是包含在中的，实际上我们在程序中往往就是：
#include
#include
值得知道的是，ARPA是 Advanced research project agency（美国国防部高级研究计划暑）的所写，ARPANET是当今互联网的前身，所以我们就可以想象，为什么inet.h会在arpa目录下了。