Linux网络编程2——系统函数

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。