Linux认证:Linux网络编程中的地址问题

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Linux认证:Linux网络编程中的地址问题
" J8 f# m& Y6 s7 q& `平时我们使用的IP地址是192.168.1.11这种类型的字符串；而在Linux内核中是用二进制方式表达的IP地址。在程序设计中经常要用到字符串表达方式的IP地址和二进制的IP地址之间的转换。
面对网络编程中众多的地址函数，你hold住了么，tiger哥没hold住，所以就写了此篇文章，希望大家能hold住网络编程。
/ G: V6 K: d( g* z. v9 c0 |1 ~前言：结构体struct in_addr结构struct in_addr 在文件中定义，结构in_addr 有一个unsigned long int 类型的成员变量s_addr.通常所说的IP地址的二进制形式就保存在成员变量s_addr中。
结构struct in_addr的原型如下：structin_addr{ unsigned long int s_addr；/*IP地址*/ }一。字符串IP地址转换为二进制形式的IP地址函数1.inet系列函数的原型：#include #include #include int inet_aton（const char *cp，struct in_addr *inp）；int addr_t inet_addr（const char *cp）；int addr_t inet_network（const char *cp）；char * inet_ntoa（struct in_addr in）；struct in_addr inet_makeaddr（int net，int host）；in_addr_t inet_lnaof（struct in_addr in）；in_addr_t inet_netof（struct in_addr in）；2.inet_aton（）函数int inet_aton（const char*cp，struct in_addr *inp）
* ]# l9 N" ~2 b2 t, V( `8 d1 P: o- ]1》函数作用：inet_ation（）函数将在cp中存储的点分十进制字符串类型的IP地址，转换为二进制的IP地址，转换后的值保存在指针inp指向的结构struct in_addr中。
! ?; ~: t6 z0 U! o7 ]1 P2》形参？ const char *cp：指向字符类型的IP地址。例如“192.168.1.11”？ struct in_addr *inp：指向二进制的网络字节顺序的IP地址structin_addr{ unsignedlong s_addr } 3》函数执行成功则返回非0值，参数无效则返回0. 4》实例：#include #include #include
. P' g- W6 s7 D& N: A6 q#include #include #include int main（）
8 o! T+ Y5 J+ K! n7 s! y: C{ char buffer［32］；structin_addr in；in.s_addr =0；/*输入一个字符串形式的IP地址*/ printf（“pleaseinput the ip addrss\n”）；scanf（“%s”，buffer）；buffer［31］=‘\0’；printf（“original IP地址：%s\n”，buffer）；if（ 0 == inet_aton（buffer，&in））{ perror（“inet_aton”）；exit（1）；} else { printf（“after transfer：0x%0x\n”，in.s_addr）；} 5》 inet_aton函数最后计算出来的是网络字节序的二进制IP 3.inet_addr（）函数in_addr_t inet_addr（const char *cp）
" t8 _% A& g. w1》函数作用：它将参数cp所指向的字符串形式的IP地址（“192.168.1.11”）转换为二进制的网络字节序的IP地址形式该函数的缺点是：如果IP地址是255.255.255.255.那么调用inet_addr（）函数后将返回-1（因为-1的补码形式是0xFFFFFFFF）。所以不建议使用inet_addr（）函数，而是使用inet_aton（）函数。
2》函数形参：const char*cp：cp指向字符串形式的IP地址。
  l+ Z1 O. r* P( d+ Q3》函数返回值：函数成功后返回二进制的网络字节序的IP地址（struct in_add），否则返回-1. 4》inet_addr计算出来的是网络字节序的二进制IP 5》函数实例：#include #include #include
6 c! G' I+ L+ u! c+ S#include #include #include int main（）
. G/ r" C/ W1 l* H5 T{ char buffer［32］；structin_addr in；in.s_addr =0；/*输入一个字符串形式的IP地址*/ printf（“pleaseinput the ip addrss\n”）；scanf（“%s”，buffer）；buffer［31］=‘\0’；printf（“original IPaddress：%s\n”，buffer）；if（（in.s_addr = inet_addr（buffer））==INADDR_NONE）{ perror（“inet_addr”）；exit（1）；} else { printf（“after transfer：0x%0x\n”，in.s_addr）；} 4.inet_network in_addr_t inet_network（constchar *cp）
1》函数作用：将参数cp指向的字符串形式的网络地址转换为主机字节顺序形式的二进制IP地址。
0 Z+ R0 D$ O3 q3 @& x. i- c4 a! W2》函数形参？ const char *cp： cp指向字符串形式的IP地址。
3》函数返回值：执行成功后返回转换后的结果，参数无效后返回-1. 4》inet_network返回的是主机字节序5》函数实例：#include #include #include
#include #include #include int main（）
{ char buffer［32］；structin_addr in；in.s_addr =0；/*输入一个字符串形式的IP地址*/ printf（“pleaseinput the ip addrss\n”）；scanf（“%s”，buffer）；buffer［31］=‘\0’；printf（“original IPaddress：%s\n”，buffer）；if（（in.s_addr = inet_addr（buffer））==INADDR_NONE）{ perror（“inet_addr”）；exit（1）；} else { printf（“after transfer：0x%0x\n”，in.s_addr）；}总结：1.inet_addr和inet_network函数都是用于将字符串形式转换为整数形式用的；2.inet_addr返回的整数形式是网络字节序，而inet_network返回的整数形式是主机字节序。
3.inet_addr 和inet_network有一个小缺陷，那就是当IP是255.255.255.255时，这两个函数会认为这是个无效的IP地址，这是历史遗留问题，其实在目前大部分的路由器上，这个 255.255.255.255的IP都是有效的。
4.inet_aton认为255.255.255.255是有效的，所以建议使用inet_aton.并且inet_aton函数返回的是网络字节序的IP地址。
. l5 N; w9 e8 w% k. ?  c二。进制IP地址转换为字符串形式的IP地址1.char * inet_ntoa（struct in_addr in）；1》函数作用：将数值为in的网络字节序形式的二进制IP地址转换为字符串形式的IP地址。
) S. j$ B% G# o0 J0 u2》形参：struct in_addr in：指向二进制的IP地址3》函数返回值：执行成功返回结果字符串的指针，参数无效返回NULL. 4》函数实例：#include #include #include
& g- Y6 A- _' T: B9 L#include #include #include int main（）
{ char buffer［32］；char *str；structin_addr in；in.s_addr =0；/*输入一个字符串形式的IP地址*/ printf（“pleaseinput the ip addrss\n”）；scanf（“%s”，buffer）；buffer［31］=‘\0’；printf（“original IP地址：%s\n”，buffer）；if（ 0 == inet_aton（buffer，&in））{ perror（“inet_aton”）；exit（1）；} else { printf（“the first transfer：0x%0x\n”，in.s_addr）；} printf（“begin two process：\n”）；if（ （str =inet_ntoa（in） == NULL ）{ printf（“inet_ntoa：argumentinvalid\n”）；} else { printf（“thesecond transfer：%s\n”，str）；}说明：1.函数inet_ntoa（）的返回值为一个指向字符串的指针，该内存函数inet_ntoa（）每次调用都会重新覆盖，因此函数不安全，可能存在某种隐患2.实例：#include #include #include
# r% y7 t8 x6 @! f# C+ H# L1 Q#include #include #include int main（）
+ R' Y( V, f9 {8 Z( m! ]{ structin_addr ip1，ip2；char *str1 ；char *str2；ip1.s_addr = 192《《24| 168 《《16 |1 《《8 | 1；ip2.s_addr =255《《24 | 255 《《16 |255《《8|255；str1 = inet_ntoa（ip1）；str2 = inet_ntoa（ip2）；printf（“ip1：0x%xà%s\n”，ip1.s_addr，str1）；printf（“ip2：0x%xà%s\n”，ip2.s_addr，str2）；}输出结果为：ip1： 0xc0a80101à255.255.255.255；ip2：0xffffffffà255.255.255.255；表明函数inet_ntoa在进行二进制IP地址到字符串IP地址的转换过程中是不可重入的，这个函数转换两个不同的IP地址得到了同一个结果。此类函数在调用之后，需要立即将结果取出，没有取出结果之前不能进行同样函数的调用。
& v) r5 T4 e) ^3 B: `$ z. x7 x8 j" h) S三。最新的地址转换函数inet_pton（）和inet_ntop（）函数inet_pton和inet_ntop这2个函数能够处理ipv4和ipv6.算是比较新的函数了。inet_pton函数原型如下［将“点分十进制” －》 “整数”］，并且这两个函数是一套安全的协议无关的地址转换函数。所谓安全即这两个函数是可重入的，并且这些函数支持多种地址类型，包括IPv4和IPv6. 1.inet_pton（）函数1》函数功能inet_pton（）函数将字符串类型的IP地址转换为二进制类型。
7 y( k7 s9 z8 l$ I0 M, [# f2 i2》函数原型#include #include #include intinet_pton（int af， const char *src， void *dst）；3》函数形参：？ int af：af表示网络类型的协议族，在IPv4下的值为AF_INET；？ src：存放需要转换的字符串？ dst ：存放转换后的结果，在IPv4下，dst指向结构struct in_addr的指针。
4》函数返回值当函数inet_pton（）的返回值为-1的时候，通常是用于af所指定的协议族不支持造成，此时errno的返回值为EAFNOSUPPORT；当函数的返回值为0时，表示src指向的值不是合法的IP地址；当函数的返回值为正值时，表示转换成功。
( q! ~5 j6 ~" `2.inet_ntop（）函数1》函数功能inet_pton（）函数将二进制的网络IP地址转换为字符串。
2》函数原型：#include #include #include intinet_nton（int af， const void *src， char *dst，socklen_t cnt）；3》函数形参：？ int af：af表示网络类型的协议族，在IPv4下的值为AF_INET；？ src ：为需要转换的二进制IP地址，在IPv4下，src指向一个structin_addr结构类型的指针。？ dst指向保存结果缓冲区的指针？ cnt的值是dst缓冲区的大小4》函数返回值Inet_ntop（）函数返回一个指向dst的指针。当发生错误时，返回NULL.当af设定的协议族不支持时，errno设置为EAFNOSUPPORT；当dst缓冲区大小过小的时候errno的值为ENOSPC. 3.函数实例：#include #include #include
#include #include #include int main（int argc，char *argv［］）
5 ^- J2 v* G* @; c# f& d* T4 }{ struct in_addr ip；char ipstr［］ = “192.168.1.1”；char addr［ADDRLEN］；const char * str = NULL；int err = 0；if（err 》 0）{ printf（“inet_pton：ip %s value is ：0x%x\n”，ipstr，ip.s_addr）；} //把192.168.12.255转换为网络字节序ip.s_addr = htonl（192 《《 24 | 168《《16 | 12《《8 | 255）；str = （const char *）inet_ntop（AF_INET，（void*）&ip，（char *）&addr［0］，ADDRLEN）；if（str）{ printf（“inet_ntop ：ip 0x%x is%s\n”，ip.s_addr，str）；}四。inet_makeaddr（）函数，inet_lnaof（）函数和inet_netof（）函数1.struct in_addr inet_makeaddr（int net，int host）
# H: K3 {  f' }9 y- H1》函数功能：一个主机的IP地址分为网络地址和主机地址，inet_makeaddr（）函数将主机字节序的网络地址net和主机地址host合并成一个网络字节序的IP地址。
2》函数形参：？ int net：存放网络号参数（二进制形式的主机字节序）？ int host：存放主机号地址（二进制形式的主机字节序）
# d8 v( N( \2 H, j/ z3》函数返回值：返回一个网络字节序的IP地址4》函数实例：unsigned long net，host；net = 0x0000007F；host = 0x00000001；struct in_addr ip = inet_makeaddr（net，hst）；2.in_addr_t inet_lnaof（struct in_addr in）
1》函数功能：该函数从参数in中提取出主机地址，执行成功后返回主机字节顺序形式的主机地址。
  A9 m, f. `6 s' m& k例如：172.17.242.131属于B类地址，则主机号为低16位，主机地址为0.0.242.131，按主机字节顺序输出则为0xf283. 2》函数形参？ struct in_addr in：in存放的是主机字节序的二进制形式的IP地址3》函数返回值：返回主机字节序的二进制形式的IP主机部分的数值4》函数实例：const char *addr = “127.0.0.1”；unsigned long ip = inet_network（addr）；unsigned long host_id = inet_lnaof（ip）；3.in_addr_t inet_netof（struct in_addr in）
, B: x8 T  I  P# c& ^1》函数功能：该函数从参数in中提取出网络地址，执行成功后返回主机字节顺序形式的网络地址。
" \/ r2 J9 s$ Y  u" }5 ~如：172.17.242.131属于B类地址，则高16位表示网络号，网络地址为172.17.0.0. 2》函数形参？ struct in_addr in：in存放的是主机字节序的二进制形式的IP地址3》函数返回值：返回主机字节序的二进制形式的IP网络部分的数值4》函数实例：const char *addr = “127.0.0.1”；unsigned long ip = inet_network（addr）；unsigned long network_id = inet_netof（ip）；