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客户端 IP 和端口
1. 客户端 IP 和端口的确定
- 客户端 IP：客户端的 IP 地址由其所在网络环境决定。如果客户端处于局域网中，可能通过 DHCP 协议从局域网内的 DHCP 服务器获取一个内部私有 IP 地址；如果是直接连接到公网，可能会有一个公网 IP 地址。
- 客户端端口：客户端端口一般由操作系统动态分配。当客户端调用
connect函数发起连接时，操作系统会从可用的端口范围（通常是 1024 - 65535）中选择一个未被使用的端口号分配给该套接字。
2. 客户端 IP 和端口的发送
当客户端调用 connect 函数时，操作系统会将客户端的 IP 地址和动态分配的端口号封装在 TCP 连接请求（SYN 报文）中。connect 函数原型如下：
收起
c
#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
sockfd：客户端的套接字描述符。addr：指向服务器地址信息（IP 地址和端口号）的结构体指针。addrlen：addr所指向结构体的长度。
客户端通过网络协议栈将封装好的 SYN 报文发送给服务器，这个报文中就包含了客户端的 IP 地址和端口号。
3. 客户端 IP 和端口的存储位置
客户端本身不会专门存储用于发送给服务器的 IP 地址和端口号信息。在客户端代码里，主要关注的是要连接的服务器的地址信息。不过，在网络协议栈层面，会记录客户端套接字对应的 IP 地址和端口号，以便进行数据的收发和连接管理。
服务端 IP 和端口
1. 服务端 IP 和端口的绑定
在服务端，需要将套接字与特定的 IP 地址和端口号进行绑定，这样客户端才能通过该 IP 地址和端口号找到并连接到服务器。服务端进行绑定操作主要通过以下几个步骤：
- 创建套接字：使用
socket函数创建一个套接字，示例如下：
收起
c
#include <sys/socket.h>
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd == -1) {perror("socket creation failed");return -1;
}
这里 AF_INET 表示使用 IPv4 地址族，SOCK_STREAM 表示使用面向连接的 TCP 协议。
- 准备地址信息结构体：定义一个
struct sockaddr_in类型的结构体，并填充服务器的 IP 地址和端口号信息。示例如下：
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c
#include <arpa/inet.h>
struct sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 监听所有可用的网络接口
server_addr.sin_port = htons(8888); // 端口号，使用 htons 进行字节序转换
INADDR_ANY 表示服务器将监听所有可用的网络接口，这样无论客户端通过哪个 IP 地址访问服务器，服务器都能接受连接。htons 函数用于将主机字节序转换为网络字节序，确保在不同字节序的系统之间能正确通信。
- 绑定操作：使用
bind函数将套接字与地址信息进行绑定，示例如下：
收起
c
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {perror("bind failed");close(sockfd);return -1;
}
2. 服务端接收客户端 IP 和端口信息
服务端调用 accept 函数接受客户端连接时，会获取客户端的 IP 地址和端口号信息。accept 函数原型如下：
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c
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
sockfd：服务端的监听套接字描述符。addr：指向用于存储客户端地址信息的结构体指针。addrlen：指向socklen_t类型的指针，传入时表示addr所指向结构体的长度，返回时表示实际存储的客户端地址信息的长度。
当 accept 函数成功接受一个客户端连接时，操作系统会从接收到的 TCP 连接请求报文中提取客户端的 IP 地址和端口号信息，并将其填充到 addr 所指向的结构体中。示例如下：
收起
c
struct sockaddr_in client_addr;
socklen_t client_addrlen = sizeof(client_addr);
int client_sockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addrlen);
if (client_sockfd == -1) {perror("accept failed");close(sockfd);return -1;
}
// 打印客户端 IP 地址和端口号
char client_ip[INET_ADDRSTRLEN];
inet_ntop(AF_INET, &(client_addr.sin_addr), client_ip, INET_ADDRSTRLEN);
printf("New connection from %s:%d\n", client_ip, ntohs(client_addr.sin_port));
inet_ntop 函数用于将二进制的 IP 地址转换为点分十进制的字符串形式，ntohs 函数用于将网络字节序转换为主机字节序。
综上所述，客户端的 IP 和端口由操作系统在 connect 时封装在 SYN 报文中发送给服务器，服务端通过 bind 操作将套接字与特定的 IP 地址和端口号绑定，通过 accept 函数获取客户端的 IP 地址和端口号信息。