sockadrr構造体 sockadrr_in構造体について

Question

C言語のソケットプログラミングをしていて
ソケットの情報を保管している構造体について
どうしても理解できないところがあるので教えてください。

    struct sockaddr_in addr;
     addr.sin_family = AF_INET;
	 addr.sin_port = htons(port);
	 addr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
	bind(sock0, (struct sockaddr*) & addr, sizeof(addr));

まずbind関数の第二引数で
addr(sockadrr_in構造体)をキャストしsockadrrに直している
ところですが　
ほとんど似た質問
の回答によると

bindはどんな種類のソケット情報構造体のアドレスも受け入れられるよう、関数プロトタイプの第2引数は、汎用的なソケット情報であるstruct sockaddrで宣言されています。

なぜsockadrr_inからsockadrrへキャストしなければいけないのかは
上記の説明でなんとなくわかったのですが
リンク先の質問である

最初からsockdrr_inではなくsockadrrを使えばいいのではないか？
の回答が理解できないです。

回答では

この構造体にはインターネットドメインソケット固有の情報であるIPアドレスやポート番号のフィールドがありませんので、それらの値をセットできません。

でも構造体の中身を見ると
sa_family・・・アドレスのファミリ
sa_data・・・アドレスそのもの
確かにポートを指定できそうなものはありませんが
sa_dataにIPアドレスを指定できないのでしょうか？
（ここまで考えると汎用の意味もわからなくなってきた）

sockadrr_in・・・TCP/IPの通信プログラムを作るときに必要

sockadrr・・・汎用型の構造体

結構調べたのですがなかなか理解が進みません。
分からないのでお願いします。

Answer 1

私の回答ですね。

sa_dataにIPアドレスを指定できないのでしょうか？

可能ですが、めんどくさいです。nomukenさんの回答のようポートとIPアドレスが入った変数からmemcpyするか、その値をビット演算でバイト単位に切り出してsa_data[0]～sa_data[5]にそれぞれ代入するなど。

struct sockaddr_inに値をセットするほうが簡単です。
面倒で読みにくい方法をとっても良いですが、普通は簡単で読みやすい手段を取ります。

Comments

[kazuyakazuya]

ありがとうございます。
もしかしたら思い違いしているかもしれないので（私自身が）

sockaddrとsockaddr_inで共通しているのは
「アドレス全長」「ファミリ」
だからsockaddr_inからsockaddrへキャストした場合それらの値はそのまま継承される。

で、sockaddrで残るso_dataに入るのは
sockaddr_inで指定したポートとアドレスから
算出されたアドレス・・・

いっていることめちゃめちゃですか？
今回も結構な思い違いをしているような気がしたので・・・

[otn]

各種ある sockaddr構造体群で共通しているのは、先頭2バイトのアドレスファミリーだけです。
アドレスファミリーが決まると、どの構造体か決まるので、自動的に長さも決まります。
IPv4の場合は、ファミリーの後の、sockaddr.so_data の先頭2バイトにポート番号、その次の4バイトにIPアドレスがそれぞれビッグエンディアンで入ります。

aa.so_data[0] = port >> 8;
aa.so_data[1] = port;
aa.so_data[2] = ipaddress >> 24;
aa.so_data[3] = ipaddress >> 16;
aa.so_data[4] = ipaddress >> 8;
aa.so_data[5] = ipaddress;
みたいな。
うーん、書いてみるとそんなにわかりにくくはないですね。

[kazuyakazuya]

ありがとうございます。なんとなく理解できました。
sockaddr_inの場合は
sockaddrのsa_dataに指定したポートとIPアドレス
から構成される6バイトが格納されるということですね。

これがstruct sockaddr_in6など他の
sockaddr系でも同じようにしてキャストが行われる
ということですか？（これだけ言われてもなんか自信ない・・・）

Answer 2

sa_dataにIPアドレスを指定できないのでしょうか？

sockadrr_inの場合はデータ領域が足りるので、できなくはないですが、addr.sin_port = htons(port);のような代入は不可能です。自分でバイト数を数えて正しい位置にデータを書き込む必要が出てきます。

一方で、IPv6用のsockaddr_in6やUnixドメインソケット用のsockaddr_unは、sockaddrよりデータ量が多いので、sockaddrで宣言するとメモリが不足します（参考）。ただ、これらのsockaddr_*構造体は、すべて先頭が「構造体の長さ」と「アドレスファミリ」で始まるという部分は共通していますので、sockaddrにキャストしても先頭部には共通してアクセスが可能です。

Comments

[maisumakun]

実際にsockadrr_in以外のsockaddr_*と見比べれば。「汎用」の意味もわかりやすいかと思います。

[kazuyakazuya]

ありがとうございます。
sockadrr_in以外のも見ましたが
「構造体の長さ」「アドレスファミリ」があることには共通していますね。
つまり・・・、
sockaddrのsa_dataに入る情報というのは
(Ipv4 sockaddr_inの場合)
キャスト時、「構造体の長さ」「アドレスファミリ」以外の
sim_port,sim_addrこの2つから
生成されるアドレス（？）ということですか？

Answer 3

sa_dataにIPアドレスを指定できないのでしょうか？

やろうと思えばできますがそれに意味はありません。

sockadrr addr;
unsigned short port;
struct	in_addr in_addr;

port = htons(80);
in_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);;

addr.sa_family  = AF_INET;
memcpy(&addr.sa_data[0], &port, sizeof(unsigned short));
memcpy(&addr.sa_data[2], &in_addr, sizeof(struct in_addr));

とやれば、一応等価コードです。
ですが、わかりにくいだけですよね。

Comments

[kazuyakazuya]

ありがとうございます。