如何在C语言中比较套接字地址？

Question

我的意思是，在检查两个struct sockaddr是否具有相同的IP地址和端口号时，我应该比较哪些struct sockaddr的字段？那么sockaddr_in呢？

我可以将sockaddr_in强制转换为sockaddr，并将其与真实的sockaddr进行比较吗？

- ZHOU

Answer 1

首先需要检查协议家族 (IPv4、IPv6 或其他)。然后，您可以将每个 sockaddr 强制转换为适当的“派生”类型，例如 sockaddr_in。 在此处查看 Apple 的操作方式：http://www.opensource.apple.com/source/postfix/postfix-197/postfix/src/util/sock_addr.c

- John Zwinck

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你知道在Mac/iOS上是否已经包含了sock_addr.h吗？ - johk95

@johk95，正如您在URL中所看到的，sock_addr.h和sock_addr.c的源代码实际上来自于postfix项目。 - kevin

“是的，我们知道苹果是怎么做到的。” - cadaniluk

因为这并不是比较地址的正确方式，所以被踩了。特别是它不能处理非IP地址，也不能处理IPv6映射。 - o11c

这不是一个答案，因为代码没有给出SOCK_ADDR_IN_ADDR或SOCK_ADDR_IN6_ADDR的定义。然而，该代码可能直接比较s_addr来判断IPv4，对于IPv6则比较整个结构体是否相等。 - EML

Answer 2

首先，当您处理值时，需要使用struct sockaddr_storage，因为struct sockaddr仅对指针安全，否则将遇到大小和对齐问题。

其次，struct sockaddr在C中用作“基类”。第一个成员是sa_family_t sa_family;（尽管由于此struct早于结构成员位于单独的命名空间中，因此每个“子类”使用唯一的前缀（我至少遇到了40个子类））。

第三 - 尽管您可能认为每个struct定义都是可靠的，但事实证明类的大小因内核/库版本而异。因此，您始终必须传递实际struct sockaddr_FOO的sizeof()以避免垃圾。例如，旧版本的struct sockaddr_in6没有sin6_scope_id成员。

您应该将此包装在struct中以保持清晰（并提供各种辅助函数）。

struct SocketAddress
{
    struct sockaddr_storage addr;
    socklen_t addr_len;
};

然后，您的比较代码将如下所示：

// returns < 0 if (left < right)
// returns > 0 if (left > right)
// returns 0 if (left == right)
// Note that in general, "less" and "greater" are not particularly
// meaningful, but this does provide a strict weak ordering since
// you probably need one.
int socket_cmp(struct SocketAddress *left, struct SocketAddress *right)
{
    socklen_t min_addr_len = left->addr_len < right->addr_len ? left->addr_len : right->addr_len;
    // If head matches, longer is greater.
    int default_rv = right->addr_len - left->addr_len;
    int rv = memcmp(left, right, min_addr_len);
    return rv ? rv : default_rv;
}

等等！虽然上面的代码足够小心，但小心仍然需要注意很多细节。例如：

• 所有套接字地址是否都将在程序的单个运行中生成，还是有些套接字地址将从某些外部介质中读取？对于后一种情况，您将希望规范化像sin6_scope_id这样的情况。

• 您是否需要在同一个程序中处理IPv4和IPv4-on-IPv6地址（映射为ffff::1.2.3.4）？最简单的方法是在程序中专门处理IPv6，因为相关函数也接受IPv4地址。为了获得最佳的可移植性，请确保使用setsockopt禁用IPV6_V6ONLY标志。或者，您可以启用该标志，以确保IPv6地址永远不包含IPv4地址。（请注意，查找localhost的方式不同 - 但这是所有域名查找的一般问题，可能会返回多个结果）。

• 您需要确保所有结构填充都被清零。

- o11c

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这段代码不起作用，而且我认为解释中也缺少一些单词... - Greg Kennedy

@GregKennedy 错别字现在应该已经被修正了。当我写这个时，我只证明它是正确的，没有测试它。 - o11c