Linux Socket 编程中 sockaddr 数据结构族是网络通信的核心抽象，用于统一表示不同协议族的地址信息。主要包含通用结构 struct sockaddr、IPv4 专用 struct sockaddr_in、IPv6 专用 struct sockaddr_in6、Unix Domain 专用 struct sockaddr_un 以及通用存储 struct sockaddr_storage。文章详细解析了各结构的字段定义、大小对齐、初始化方法及代码示例，强调了类型转换、字节序处理、内存清零及错误处理等关键注意点。同时探讨了 Unix Domain Socket 的性能优势及 eBPF 集成趋势，帮助开发者编写高效跨协议的网络代码。
以下是关于 Linux Socket 编程中 sockaddr 数据结构族的深入解析（以现代主流 Linux 内核版本为基准，基于 POSIX 标准和 glibc 实现）。sockaddr 族是 Socket API 的核心，用于表示网络地址、绑定端口和连接端点。它是抽象的地址结构，支持多种协议族（如 IPv4、IPv6、Unix Domain），确保 Socket 函数（如 bind、connect、accept）的通用性。
本文从基础概念、数据结构详解、代码示例、使用注意点到性能优化逐层展开。内容基于 Linux 内核源码整理，适用于实际开发。
struct sockaddr * 类型参数，实现协议无关性。关键头文件：
#include<sys/socket.h>// sockaddr, sockaddr_storage
#include<netinet/in.h>// sockaddr_in, sockaddr_in6
#include<sys/un.h>// sockaddr_un
sockaddr 族是一个'家族'，核心是 struct sockaddr，其他结构通过类型转换兼容它。所有结构以 sa_family 开头，确保协议族区分。
定义（/usr/include/bits/socket.h）：
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family; // 地址族（如 AF_INET、AF_INET6、AF_UNIX）
char sa_data[14]; // 地址数据（协议特定，14 字节填充）
};
示例初始化：
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(8080); // 端口 8080
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &addr.sin_addr); // IP 转换
memset(addr.sin_zero, 0, sizeof(addr.sin_zero)); // 清零填充
定义（/usr/include/netinet/in.h）：
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; // AF_INET
in_port_t sin_port; // 端口号（网络字节序，uint16_t）
struct in_addr sin_addr; // IPv4 地址
unsigned char sin_zero[8]; // 填充字节（对齐到 16 字节）
};
struct in_addr {
in_addr_t s_addr; // IPv4 地址（uint32_t，网络字节序）
};
示例：
struct sockaddr_in6 addr6;
addr6.sin6_family = AF_INET6;
addr6.sin6_port = htons(8080);
inet_pton(AF_INET6, "::1", &addr6.sin6_addr); // 本地环回 IPv6
addr6.sin6_scope_id = 0; // 默认接口
定义：
struct sockaddr_in6 {
sa_family_t sin6_family; // AF_INET6
in_port_t sin6_port; // 端口号（网络字节序）
uint32_t sin6_flowinfo; // 流信息（通常 0）
struct in6_addr sin6_addr; // IPv6 地址
uint32_t sin6_scope_id; // 接口索引（链路本地地址用）
};
struct in6_addr {
unsigned char s6_addr[16]; // 128 位 IPv6 地址
};
示例：
struct sockaddr_un addr_un;
addr_un.sun_family = AF_UNIX;
strncpy(addr_un.sun_path, "/tmp/mysock", sizeof(addr_un.sun_path)-1); // 路径名
// 或抽象：addr_un.sun_path[0] = '\0'; strncpy(addr_un.sun_path + 1, "mysock", ...);
定义（/usr/include/sys/un.h）：
struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; // AF_UNIX 或 AF_LOCAL
char sun_path[108]; // 路径名（NULL 终止字符串）
};
示例：
struct sockaddr_storage addr_stor;
socklen_t addr_len = sizeof(addr_stor);
accept(sockfd, (struct sockaddr*)&addr_stor, &addr_len); // 通用接收
if(addr_stor.ss_family == AF_INET){
/* 处理 IPv4 */
}
定义：
struct sockaddr_storage {
sa_family_t ss_family; // 地址族
char __ss_padding[_SS_PADSIZE]; // 填充（对齐到最大结构）
__ss_aligntype __ss_align; // 对齐字段
};
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdio.h>
int main(){
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创建 Socket
if(sockfd < 0){
perror("socket");
return 1;
}
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 监听所有接口
serv_addr.sin_port = htons(8080);
if(bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0){
perror("bind");
close(sockfd);
return 1;
}
listen(sockfd, 5); // 监听
struct sockaddr_storage client_addr;
socklen_t addr_len = sizeof(client_addr);
int clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &addr_len);
if(clientfd < 0){
perror("accept");
close(sockfd);
return 1;
}
// 处理连接...
close(clientfd);
close(sockfd);
return 0;
}
(struct sockaddr *) 转换具体结构，避免编译警告。sockaddr 族是 Socket 编程的基石，掌握它能让你写出高效、跨协议的网络代码。
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