ネットワークバイトオーダー

先日のEchoClient を実装したが動かず - Shammerismが動作しない原因は、ネットワークバイトオーダーに関係するものであったとわかった。具体的には、

	    // Build Destination Socket Informations
	    memset(&destination_addr, 0, sizeof(destination_addr));
	    destination_addr.sin_family = AF_INET;
	    destination_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(args[1]);
	    destination_addr.sin_port = destination_port;

の部分を、

	    // Build Destination Socket Informations
	    memset(&destination_addr, 0, sizeof(destination_addr));
	    destination_addr.sin_family = AF_INET;
	    destination_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(args[1]);
	    //destination_addr.sin_port = destination_port;
	    destination_addr.sin_port = htons(destination_port);

とすることで動作するようになった。htons を忘れていたのが原因らしい。

そして、この htons が何をするか、ということについてだが、この関数自体は host to network short の略で、引数で渡されたデータ内容をネットワーク送信順に変換する、というもの。コンピューターの世界では、データはすべて０と１の羅列となる。００００とか、１１１１や、１１００１１など、左右どちらから読んでも同じになるようなデータであれば何も問題は起きないが、

• ００１１など、左右どちらか読むかで内容が異なってしまうようなデータである
• 送信側は左から読むことを意図してデータを送信
• 受信側は右から読むことを想定してデータを受信

という場合、送信側と受信側では異なったデータを扱うことになってしまう。こうした問題が起きないように、ネットワーク送信時にはビックエンディアン（データの最上位バイトを最下位アドレスに格納する方式）でやりとりする、というのが決まっているようだ。Intel CPU の場合は、この逆のリトルエンディアン形式でデータを扱うことになっているので、この変換を行っていないと通信がうまくいかなくなる、ということらしい。
（参考文献：http://www.amazon.co.jp/TCP-IPソケットプログラミング-C言語編-Michael-Donahoo/dp/4274065197）

ポートの値を htons することでうまくいったので、おそらく意図していないポートに接続しにいっていたのだろうと思う。一行しか変更していないが、変更後の全コードは以下。

#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>

int error_exit(char *message) {
    perror(message);
    exit(1);
}

int checknumber(char *v){
    int len = strlen(v);
    int i;
    int result = 1;
    for(i = 0; i < len && result ; i++){
	result = isdigit(v[i]);
    }
    return result;
}

int main(int argc, char *args[]){
    if( argc != 3 && argc != 4 ) {
	printf("Usage: %s $ListenAddress $ListenPort $EchoMessage\n", args[0]);
	printf("       %s $ListenAddress $EchoMessage\n", args[0]);
    }
    else {
	if( checknumber(args[2]) != 1 ){
	    printf("%s is not number, the 2nd arguments has to be a number.\n", args[2]);
	}
	else {
	    int sock;
	    struct sockaddr_in destination_addr;
	    unsigned short destination_port;
	    char *echo_buffer[256];
	    unsigned int message_length;
	    int receivedbytes, totalreceivedbyte;
	    if( argc == 3 ){
		destination_port = 7;
	    }
	    else if( argc == 4 ){
		destination_port = atoi(args[2]);
	    }
	    // Socket open, this is a 1st step.
	    if( (sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) < 0 ){
		error_exit("socket() failed.\n");
	    }
	    // Build Destination Socket Informations
	    memset(&destination_addr, 0, sizeof(destination_addr));
	    destination_addr.sin_family = AF_INET;
	    destination_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(args[1]);
	    destination_addr.sin_port = htons(destination_port);
	    if( connect(sock, (struct sockaddr *)&destination_addr, sizeof(destination_addr)) < 0 ){
		error_exit("connect() failed.\n");
	    }
	    // Check echo message length
	    message_length = strlen(args[3]);
	    // Send message
	    if( send(sock, args[3], message_length, 0) != message_length ){
		error_exit("send() finished uncompletely...\n");
	    }
	    
	}
    }
    return 0;
}