LINUX 下 ipv6 socket 编程

浏览数：23 / 时间：2015年06月20日

大家都知道，随着互联网上主机数量的增多，现有的32位IP地址已经不够用了，所以推出了下一代IP地址IPv6，写网络程序的要稍微改变一下现有的网络程序适应IPv6网络是相当容易的事。
对于我们来说就是IP地址变化了，所以程序里在用到IP地址的地方做相应的改变就可以了。

记住：主要是改变程序里设置IP地址和端口等部分的代码。

服务器端源代码如下：
/***********************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXBUF 1024
/************关于本文档********************************************
*filename: ipv6-server.c
*purpose: 演示最基本的IPv6网络编程步骤，开启服务接收客户端连接并和客户端通信，互相收发消息
*wrote by: zhoulifa([email protected]) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com)
Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族开发者最擅长C语言
*date time:2007-01-29 13:06
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
* 但请遵循GPL
*Thanks to:Google
*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！

inet_aton() 转换网络主机地址cp为二进制数值，并存储在struct in_addr结构中，即第二个参数*inp,函数返回非0表示cp主机有地有效，返回0表示主机地址无效。
inet_addr 函数转换网络主机地址（如192.168.1.10)为网络字节序二进制值，如果参数char *cp无效，函数返回-1(INADDR_NONE),这个函数在处理地址为255.255.255.255时也返回－1,255.255.255.255是一个有效的地址，不过inet_addr无法处理;
inet_ntoa 函数转换网络字节排序的地址为标准的ASCII以点分开的地址,,该函数返回指向点分开的字符串地址的指针，该字符串的空间为静态分配的，这意味着在第二次调用该函数时，上一次调用将会被重写（复盖），所以如果需要保存该串最后复制出来自己管理！
*********************************************************************/
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, new_fd;
socklen_t len;
/* struct sockaddr_in my_addr, their_addr; */ // IPv4
struct sockaddr_in6 my_addr, their_addr; // IPv6
unsigned int myport, lisnum;  //myport：端口号，lisnum最大连接数
char buf[MAXBUF + 1];
if (argv[1])
      myport = atoi(argv[1]);//atoi ／把字符串转化为整形，
else
      myport = 7838;
if (argv[2])
      lisnum = atoi(argv[2]);
else
      lisnum = 2;
/* if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { */ // IPv4
if ((sockfd = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { // IPv6
      perror("socket");
      exit(1);
} else
      printf("socket created\n");
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
/* my_addr.sin_family = PF_INET; */ // IPv4
my_addr.sin6_family = PF_INET6; // IPv6
/* my_addr.sin_port = htons(myport); */ // IPv4
my_addr.sin6_port = htons(myport); // IPv6  htons :将主机的无符号短整形数转换成网络字节顺序。
if (argv[3])
      /* my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[3]); */ // IPv4
      inet_pton(AF_INET6, argv[3], &my_addr.sin6_addr);  // IPv6
/*#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

这个函数转换字符串到网络地址，第一个参数af是地址族，转换后存在dst中
inet_pton 是inet_addr的扩展，支持的多地址族有下列：

AF_INET
   src为指向字符型的地址，即ASCII的地址的首地址（ddd.ddd.ddd.ddd格式的），函数将该地址
   转换为in_addr的结构体，并复制在*dst中

AF_INET6
   src为指向IPV6的地址，，函数将该地址
   转换为in6_addr的结构体，并复制在*dst中
如果函数出错将返回一个负值，并将errno设置为EAFNOSUPPORT，如果参数af指定的地址族和src格式不对，函数将返回0。

函数inet_ntop进行相反的转换原型如下
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt);
这个函数转换网络二进制结构到ASCII类型的地址，参数的作用和上面相同，只是多了一个参数socklen_t cnt,他是所指向缓存区dst的大小，避免溢出，如果缓存区太小无法存储地址的值，则返回一个空指针，并将errno置为ENOSPC
*/
else
      /* my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; */ // IPv4
      my_addr.sin6_addr = in6addr_any;          // IPv6
/* if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr)) */ // IPv4
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr_in6))  // IPv6
      == -1) {
      perror("bind");
      exit(1);
} else
      printf("binded\n");
if (listen(sockfd, lisnum) == -1) {
      perror("listen");
      exit(1);
} else
      printf("begin listen\n");
while (1) {
      len = sizeof(struct sockaddr);
      if ((new_fd =
         accept(sockfd, (struct sockaddr *) &their_addr,
                  &len)) == -1) {
         perror("accept");
         exit(errno);
      } else
         printf("server: got connection from %s, port %d, socket %d\n",
               /* inet_ntoa(their_addr.sin_addr), */ // Ipv4
            inet_ntop(AF_INET6, &their_addr.sin6_addr, buf, sizeof(buf)), // IPv6
               /* ntohs(their_addr.sin_port), new_fd); */ // IPv4
               their_addr.sin6_port, new_fd); // IPv6

      /* 开始处理每个新连接上的数据收发 */
      bzero(buf, MAXBUF + 1);
      strcpy(buf,
            "这是在连接建立成功后向客户端发送的第一个消息\n只能向new_fd这个用accept函数新建立的socket发消息，不能向sockfd这个监听socket发送消息，监听socket不能用来接收或发送消息\n");
      /* 发消息给客户端 */
      len = send(new_fd, buf, strlen(buf), 0);
      if (len < 0) {
         printf
            ("消息‘%s‘发送失败！错误代码是%d，错误信息是‘%s‘\n",
               buf, errno, strerror(errno));
      } else
         printf("消息‘%s‘发送成功，共发送了%d个字节！\n",
               buf, len);

      bzero(buf, MAXBUF + 1);
      /* 接收客户端的消息 */
      len = recv(new_fd, buf, MAXBUF, 0);
      if (len > 0)
         printf("接收消息成功:‘%s‘，共%d个字节的数据\n",
               buf, len);
      else
         printf
            ("消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是‘%s‘\n",
               errno, strerror(errno));
      /* 处理每个新连接上的数据收发结束 */
}

close(sockfd);
return 0;
}

每行程序后面的 “//IPv4” 表示这行代码是在IPv4网络里用的
而“//IPv6” 表示这行代码是在IPv6网络里用的，比较一下，会很容易看到差别的。

客户端源代码如下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <resolv.h>                   //?
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#define MAXBUF 1024
/************关于本文档********************************************
*filename: ipv6-client.c
*purpose: 演示最基本的IPv6网络编程步骤，这是个客户端程序，与服务器互相收发消息
*wrote by: zhoulifa([email protected]) 周立发(http://zhoulifa.bokee.com)
Linux爱好者 Linux知识传播者 SOHO族开发者最擅长C语言
*date time:2007-01-29 12:56
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
* 但请遵循GPL
*Thanks to:Google
*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！
*********************************************************************/
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, len;
/* struct sockaddr_in dest; */ // IPv4
struct sockaddr_in6 dest;    // IPv6
char buffer[MAXBUF + 1];
if (argc != 3) {
      printf
         ("参数格式错误！正确用法如下：\n\t\t%s IP地址端口\n\t比如:\t%s 127.0.0.1 80\n此程序用来从某个 IP 地址的服务器某个端口接收最多 MAXBUF 个字节的消息",
         argv[0], argv[0]);
      exit(0);
}
/* 创建一个 socket 用于 tcp 通信 */
/* if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { */ // IPv4
if ((sockfd = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {    // IPv6
      perror("Socket");
      exit(errno);

  }
printf("socket created\n");

/* 初始化服务器端（对方）的地址和端口信息 */
bzero(&dest, sizeof(dest));
/* dest.sin_family = AF_INET; */  // IPv4
dest.sin6_family = AF_INET6;    // IPv6
/* dest.sin_port = htons(atoi(argv[2])); */ // IPv4
dest.sin6_port = htons(atoi(argv[2]));    // IPv6
/* if (inet_aton(argv[1], (struct in_addr *) &dest.sin_addr.s_addr) == 0) { */ // IPv4
if ( inet_pton(AF_INET6, argv[1], &dest.sin6_addr) < 0 ) {                // IPv6
      perror(argv[1]);
      exit(errno);
}
printf("address created\n");

/* 连接服务器 */
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest)) != 0) {
      perror("Connect ");
      exit(errno);
}
printf("server connected\n");

/* 接收对方发过来的消息，最多接收 MAXBUF 个字节 */
bzero(buffer, MAXBUF + 1);
/* 接收服务器来的消息 */
len = recv(sockfd, buffer, MAXBUF, 0);
if (len > 0)
      printf("接收消息成功:‘%s‘，共%d个字节的数据\n",
            buffer, len);
else
      printf
         ("消息接收失败！错误代码是%d，错误信息是‘%s‘\n",
         errno, strerror(errno));

bzero(buffer, MAXBUF + 1);
strcpy(buffer, "这是客户端发给服务器端的消息\n");
/* 发消息给服务器 */
len = send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);
if (len < 0)
      printf
         ("消息‘%s‘发送失败！错误代码是%d，错误信息是‘%s‘\n",
         buffer, errno, strerror(errno));
else
      printf("消息‘%s‘发送成功，共发送了%d个字节！\n",
            buffer, len);

/* 关闭连接 */
close(sockfd);
return 0;
}

编译程序用下列命令：
引用：
gcc -Wall ipv6-server.c -o ipv6server
gcc -Wall ipv6-client.c -o ipv6client