本章主要讲解为 socket 分配 IP 地址和端口号。

3.1 分配给套接字的 IP 地址与端口号

3.1.1 IP

网络地址（Internet Address）分为 IPv4 和 IPv6。

将数据包发给一个网络主机时，需要先传给这个主机所在子网的路由器或交换机。

3.1.2 端口号

端口号用于区分将数据传输给哪个具体的应用程序。

计算机一般有 NIC（网络接口卡）数据传输设备，通过 NIC 接收的数据内有端口号，操作系统参考端口号把信息传给相应的应用程序。

虽然端口号不能重复，但是 TCP 套接字和 UDP 套接字不会共用端接口号，所以允许重复。如果某 TCP 套接字使用了 9190 端口号，其他 TCP 套接字就无法使用该端口号，但是 UDP 套接字可以使用。

总之，数据传输目标地址同时包含IP地址和端口号，只有这样，数据才会被传输到最终的目的应用程序。

3.2 地址信息的表示

3.2.1 表示 IPv4 地址的结构体

使用 struct sockaddr_in 来表示 IPv4 的结构体：

struct sockaddr_in
{
    sa_family_t sin_family;  //地址族（Address Family）
    uint16_t sin_port;       //16 位 TCP/UDP 端口号
    struct in_addr sin_addr; //32位 IP 地址
    char sin_zero[8];        //不使用
};

其中的 struct in_addr 用来存放 32 位 IP 地址：

struct in_addr
{
    in_addr_t s_addr; //32位IPV4地址
}

下面逐个分析一下 struct sockaddr_in 的各个成员。

1）sin_family

每种协议族适用的地址族均不同。比如，IPV4 使用 4 字节的地址族，IPV6 使用 16 字节的地址族。

地址族（Address Family）	含义
AF_INET	IPV4用的地址族
AF_INET6	IPV6用的地址族
AF_LOCAL	本地通信中采用的 Unix 协议的地址族

2）sin_port

16 位端口号，以网络字节序保存。

3）sin_addr

32 位 IP 地址信息，以网络字节序保存

4）sin_zero

无特殊含义，必须填充为 0

3.2.2 sockaddr_in 结构体的使用

我们需要使用 bind 函数来将 socket 与地址信息进行绑定，但 bind 函数其实想要接收的地址信息类型是 struct sockaddr * ：

struct sockaddr
{
    sa_family_t   sa_family;   // 地址族信息
    char          sa_data[14]; // 地址信息
}

这个 struct 在 char[14] 中保存端口号、IP 等信息，对于程序来说不太好填充，所以我们使用更方便的 struct sockaddr_in 来填充，然后将其转化为 struct sockaddr * 传给 bind。

所以一般使用方法是：

struct sockaddr_in serv_addr;
...
int is_bind = bind(serv_sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
...

即：先声明一个 sockaddr_in 的实例，然后将其指针转为 (struct sockaddr *)

3.3 网络字节序与地址变换