网络编程（8）—— IP地址和域名之间的转换

一、引言

域名,简单来理解就是我们平常说的网址。比如登录某度买假药时，会在IE浏览器的地址栏输入www.baidu.com，这里我们输入的就是百度的域名。而实际上我们在互联网中要找到某个网站，是需要这个网站的IP地址的，因为在网络中IP地址就是一台主机的联系地址，而通过域名寻找主机时，就需要先将域名转换成IP地址，这就是我们通常说的DNS服务器的作用。

二、通过域名获取IP地址

       网络编程中，我们通过gethostbyname函数可以通过域名获取主机信息。所谓主机信息就是网络那头web服务器的信息，其中就包含该服务器的IP地址。gethostbyname的函数原型如下：

#include 
struct hostent *gethostbyname(const char *name);

它接收的唯一参数就是我们在浏览器中输入的域名，在前面的例子中也就是某度的url：www.baidu.com。而他的返回值是一个hostent类型的指针，该结构体的定义如下：

struct hostent
{
    char* h_name;
    char** h_aliases;
    int h_addrtype;
    int h_length;
    char** h_addr_list;
}

h_name,存有官方域名。官方域名代表某一主页，但是一些公司的域名可能并未在官方域名注册。
h_aliases,存有其他域名。可以通过多个域名访问统一主页，同一IP可以绑定多个域名，出了官方域名外还可指定其他域名。这些信息可以通过h_aliases获得。
h_addrtype 保存的是h_addr_list中IP地址的类型。AF_INET表示IPv4类型的地址，AF_INET6表示IPv6类型的地址，这个大家应该很熟悉吧，就是我们在创建socket时采用的协议族类型。
h_length,保存的IP地址的长度。若是IPv4，因是4个字节，该值是4；若是IPv6，保存的是16个字节，该值是16；

h_addr_list,保存的是IP地址的列表。因为同一个域名可能分配给了多个IP地址，以缓解用户访问的压力，所以这里包含了多个IP地址。但是，值得注意的是，这里面保存的并不是字符串类型的IP地址，而是in_addr结构体变量的地址，也就是说h_addr_list实际上保存的是指针（为了兼容后续的IPv6d地址信息的指针，这里面的指针类型是char* ，而非in_addr*），指向了了in_addr结构体对象，而in_addr包含了IP地址信息。如果我们想要把in_addr结构体变成我们熟悉的点分十进制格式的IP地址，可以借助inet_ntoa()函数，用法请参照后面的例子。

        下面是in_addr结构体的定义：

strcut in_addr
{
    in_addr_t  s_addr;  //32 位的IPv4地址    
}

        接下来，是一个gethostbyname使用实例，我们来获取某度的IP地址：

#include
#include
#include
void error_handling(char *message);
int main(int argc,char* argv[])
{
    int i;
    struct hostent* host;
    if(argc!=2)
    {
        printf("Usage %s ",argv[0]);
        exit(1);
    }
    
    host=gethostbyname(argv[1]);
    if(!host)
    {
        error_handling("gethostbyname error");
    }

    printf("official name is %s\n",host->h_name);
    for(i=0;host->h_aliases[i];i++)
    {
        printf("Aliases %d: %s\n",i+1,host->h_aliases[i]);
    }

    printf("Address type: %s\n",
                    host->h_addrtype==AF_INET?"AF_INET":"AF_INET6");
    
    for(i=0;host->h_addr_list[i];i++)
    {
        printf("IP addr %d: %s \n",i+1,
                        inet_ntoa(*(struct in_addr*)host->h_addr_list[i]));
    }

    return 0;
}

void error_handling(char* message)
{
    fputs(message,stderr);
    fputc('\n',stderr);
    exit(0);
}

        结果如下，发现该度设置了两个IP地址，分别是14.215.177.38和14.215.177.37.

        我们在浏览器里可以直接输入ip地址来访问该度：

三、利用IP地址获取域名

        想利用IP地址获取域名，使用gethostbyaddr函数：

#include 
##include        /* for AF_INET */
struct hostent *gethostbyaddr(const void *addr,
                                     socklen_t len, int type);

addr，指向in_addr结构体变量的指针。通过id地址获取in_addr结构体变量，相信大家都应该猜到了吧，就是inet_addr("14.215.177.37")。
len，输入的IP地址的长度，单位为字节，若是IPv4该值为4，若是IPv6该值为16
type，IP地址的类型，IPv4:AF_INET，IPv6:AF_INET6

        我们再利用上面获得的ip地址获取百度的域名，使用实例如下:

#include
#include
#include
#include
#include
#include
void error_handling(char *message);
int main(int argc,char* argv[])
{
    int i;
    struct hostent* host;
    struct sockaddr_in addr;
    if(argc!=2)
    {
        printf("Usage %s ",argv[0]);
        exit(1);
    }
    memset(&addr,0,sizeof(addr));
    addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
    host=gethostbyaddr((char*)&addr.sin_addr.s_addr,4,AF_INET);
    if(!host)
    {
        error_handling("gethostbyaddr error");
    }

    printf("official name is %s\n",host->h_name);
    for(i=0;host->h_aliases[i];i++)
    {
        printf("Aliases %d: %s\n",i+1,host->h_aliases[i]);
    }

    printf("Address type: %s\n",
                    host->h_addrtype==AF_INET?"AF_INET":"AF_INET6");
    
    for(i=0;host->h_addr_list[i];i++)
    {
        printf("IP addr %d: %s \n",i+1,
                        inet_ntoa(*(struct in_addr*)host->h_addr_list[i]));
    }

    return 0;
}

void error_handling(char* message)
{
    fputs(message,stderr);
    fputc('\n',stderr);
    exit(0);
}

        结果：

Github位置：

https://github.com/HymanLiuTS/NetDevelopment

克隆本项目：

git clone [email protected]:HymanLiuTS/NetDevelopment.git

获取本文源代码：

git checkout NL08