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Linux网络编程2——系统函数

2016-07-29 00:00 519 查看

socket信息数据结构

#include <netinet/in.h>

struct sockaddr { unsigned short sa_family;      /*地址族*/
char sa_data[14];              /*14字节的协议地址,包含该socket的IP地址和端口号。*/ }; struct sockaddr_in { short int sa_family;           /*地址族*/ unsigned short int sin_port;   /*端口号*/
struct in_addr sin_addr;       /*IP地址*/ unsigned char sin_zero[8];     /*填充0 以保持与struct sockaddr同样大小*/ }; struct in_addr { unsigned long int  s_addr;    /* 32位IPv4地址,网络字节序 */ }; #include <netinet/in.h> tips

sa_family: AF_INET -> IPv4协议 AF_INET6 -> IPv6协议


注意

结构体struct in_addr中存放的s_addr,是无符号整型数。实际上32位IPv4地址为点分十进制,每个字节的范围均为0-255,只要高字节大于等于128,那么这个整型数必然为负数,只不过我们这边仅仅关心ip每一位的存储情况,因此此处可以使用无符号数进行存储。

函数原型1

SYNOPSIS #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h>

int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);/* 注意,参数inp为传出参数 */
char *inet_ntoa(struct in_addr in);


实际上,我们在上篇文章中实现的三个函数是有系统函数可以直接调用的。我们的my_atoh,my_hton合并为系统函数inet_aton,而my_ntoa即为系统函数inet_ntoa。

举例1

/************************************************************************* > File Name: test.c > Author: KrisChou > Mail:zhoujx0219@163.com > Created Time: Wed 27 Aug 2014 11:06:11 PM CST ************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[]) { char ip_buf[] = "180.97.33.107"; struct in_addr my_addr; inet_aton(ip_buf,&my_addr); printf("ip : %s \n", ip_buf); printf("net: %x \n", my_addr.s_addr); return 0; }


运行结果

[purple@localhost 0827]$ gcc -o test test.c -Wall [purple@localhost 0827]$ ./test ip : 180.97.33.107 net: 6b2161b4


照理,网络字节序是大端存储,应该返回0xb461216b。实际上调用系统函数inet_aton后,就直接在变量my_addr.s_addr的实际内存空间中以二进制形式写入了0xb461216b(其实用位运算,就可以直接操作二进制位,上篇博文有具体实现)。之所以运行结果是0x6b2161b4,是因为我们的主机是小端存储,用printf显示结果是先取低字节。

举例2

/************************************************************************* > File Name: test1.c > Author: KrisChou > Mail:zhoujx0219@163.com > Created Time: Wed 27 Aug 2014 11:43:26 PM CST ************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[]) { struct in_addr my_addr; my_addr.s_addr = 0xb461216b; printf("net: %x \n", my_addr.s_addr); printf("ip : %s \n", inet_ntoa(my_addr)); return 0; }


运行结果


[purple@localhost 0827]$ gcc -o test1 test1.c -Wall [purple@localhost 0827]$ ./test1 net: b461216b ip : 107.33.97.180


照理,ip应该输出的是180.97.33.107。其实道理很简单,我们的主机是小端模式存储,而网络字节序是大端模式,当我们把0xb461216b赋值给my_addr.s_addr 时,实际上在内存中存储形式是0x6b2161b4,而inet_ntoa的具体实现时通过位运算直接操纵二进制位的,因此结果就自然输出107.33.97.180。

函数原型2

SYNOPSIS #include <netdb.h>
struct hostent *gethostbyname(const char *name); The hostent structure is defined in <netdb.h> as follows: struct hostent { char  *h_name;            /* official name of host */
char **h_aliases;         /* alias list */
int    h_addrtype;        /* host address type */
int    h_length;          /* length of address */
char **h_addr_list;       /* list of addresses */ } #define h_addr h_addr_list[0] /* for backward compatibility */ The members of the hostent structure are: h_name The official name of the host. h_aliases An array of alternative names for the host, terminated by a NULL pointer. h_addrtype The type of address; always AF_INET or AF_INET6 at present. h_length The length of the address in bytes. h_addr_list An array of pointers to network addresses for the host (in net- work byte order), terminated by a NULL pointer. h_addr The first address in h_addr_list for backward compatibility.


代码

/************************************************************************* > File Name: my_host.c > Author: KrisChou > Mail:zhoujx0219@163.com > Created Time: Wed 27 Aug 2014 05:22:46 PM CST ************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <netdb.h>
int main(int argc, char* argv[])// exe hostname
{ struct hostent* p ; p = gethostbyname(argv[1]) ; /* struct hostent { char *h_name; char **h_aliases; int h_addrtype; int h_length; char **h_addr_list; } #define h_addr h_addr_list[0] */ printf("host name: %s \n", p ->h_name); int index ; char** pp  = p -> h_aliases ; for(index = 0 ; pp[index] != NULL; index ++ ) { printf("alias : %s \n", pp[index]); } printf("ip type : %d\n", p ->h_addrtype); printf("addr len : %d \n", p ->h_length); pp = p ->h_addr_list ; for(index = 0; pp[index] != NULL ; index ++) { /* 由于h_addr_list是一个字符串指针数组,数组中存放的指针指向一个网络字节序 但是系统函数inet_ntoa需要传入的参数是一个结构体,因此需要进行转换。 pp[index]是一个char*类型的指针,先将其转换为struct in_addr*类型的指针, 接着去引用,即得到结构体。 */ printf("ip : %s \n", inet_ntoa( *(struct in_addr *)pp[index] ) ); } return 0 ; }


运行结果


[purple@localhost 0827]$ gcc -o myhost my_host.c -Wall [purple@localhost 0827]$ ./myhost www.baidu.com host name: www.a.shifen.com alias : www.baidu.com ip type : 2 addr len : 4 ip : 180.97.33.107 ip : 180.97.33.108


干货

某年腾讯面试题:

#include <stdio.h> #include <stdlib.h>
int main() { int a = 0x61;//97
printf("%x\n",(char*)(&a)[0]); }


结果输出61,说明是小端机,先存低字节。

总结

切记系统函数无论inet_aton还是inet_ntoa,都是直接以位运算形式实现的,因此其关注的是数据在内存中实际的二进制存储形式。
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