UNIX Socket编程详解：层次模型与地址结构

UNIX SOCKET编程是一门深入理解计算机网络通信的重要技能，它在UNIX系统中发挥着核心作用。本文档旨在为那些希望系统学习UNIX下网络编程的人提供一个全面的指南。 首先，文章阐述了网络编程的层次模型。在Socket编程中，它基于分层模型，如应用层、Socket API层、传输层和网络层。Socket API层虽然不是传统意义上的网络层次划分，但它直观地展示了Socket编程的定位，即作为应用程序与网络间交互的桥梁。图示清晰地展示了应用进程通过Socket API与TCP/IP协议栈的交互过程。 Socket本身被定义为两个应用间通信的端点，其地址由IP地址、端口号和协议类型（如TCP或UDP）组成。在UNIX系统中，Socket地址结构是构建网络连接的基础，包括IPv4和IPv6两种版本。IPv4地址结构使用"socketaddr_in"，定义在<netinet/in.h>头文件中，包含了诸如sin_family、sin_port和sin_addr等关键字段。对于IPv6，有专门的地址结构"sockaddr_in6"，同样位于<netinet/in.h>中。 通用地址结构是为了解决不同协议和地址类型的兼容性问题而设计的。struct sockaddr是跨协议的通用接口，它在<sys/socket.h>中定义，可以用于处理IPv4和早期的网络环境。然而，随着IPv6的普及，struct sockaddr_storage被引入，提供了更严格的结构对齐和更大的灵活性，特别是在处理复杂的网络地址时。struct sockaddr_storage定义在<netinet/in.h>中，它不仅可以处理IPv4，还能适应IPv6地址。 文章还提供了示例代码，帮助读者更好地理解和运用这些地址结构。通过实例演示，学习者能够看到如何创建、传递和解析Socket地址，以及如何在实际编程中使用通用地址结构进行转换。 UNIX SOCKET编程涉及的知识点包括网络层次模型、Socket概念、Socket地址结构（包括IPv4和IPv6）及其通用形式、以及如何在实际编程中运用这些结构。掌握这些内容，将有助于程序员在UNIX环境中高效地进行网络通信开发。