翼辉系统获取网络信息

实际环境和特殊需求往往会将简单问题复杂化，比如计算机IP地址，对于一个连接中socket，可以直接获得本端和对端的IP、端口信息。

但在一些特殊场合我们可能需要更多的信息，比如系统中有几块网卡，他们的Mac地址是多少，每块网卡分配了几个IP（一个网卡对应多个IP）等等。

这些信息往往需要通过ifconfig指令来获得，对于程序员来说，在代码中调用外部的shell指令可不是个最佳方案，因为没人能保障不同平台、不同版本的ifconfig指令输出的格式是一致的。

ioctl函数没有纳入POXIS规范，各系统对ioctl的实现也不尽相同。

本篇文章中将介绍通过ioctl函数实现上述需求。

#include <sys/ioctl.h>
int ioctl(int fd, int request, … /* void *arg */);
返回：成功返回0，失败返回-1；

ioctl函数的参数只有3个，但却是Unix中少有的几个“家族类”复杂函数，这里摘录一段《Unix网络编程》一书中对ioctl函数的描述：

在传统上ioctl函数是用于那些普遍使用、但不适合归入其他类别的任何特殊的系统接口……网络程序（一般是服务器程序）中ioctl常用于在程序启动时获得主机上所有接口的信息：接口的地址、接口是否支持广播、是否支持多播，等等。

ioctl函数的第一个参数fd，可以表示一个打开的文件（文件句柄）或网络套接字，第二个和第三个参数体现了函数的家族特色，参数二request根据函数功能分类定义了多组宏，而参数三总是一个指针，指针的类型依赖于参数二request。因为ioctl的种类实在太多，这里只列出和本文相关的几个参数定义：

 

1、通过接口名称获取IP地址：

int get_ipstr(const char *ifname, char *ipstr)
{
    int ret = -1;
    register int fd;
    struct ifreq ifr;

    if (ipstr == NULL || ifname == NULL) {
        return ret;
    }

    if (strlen(ifname) >= IFNAMSIZ) {
        ret = -2;
        return ret;
    }

    if ((fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0 )) > 0) {
        strcpy(ifr.ifr_name, ifname);
        if (!(ioctl(fd, SIOCGIFADDR, &ifr))) {
            ret = 0;
            strcpy(ipstr, inet_ntoa(((struct sockaddr_in *)&ifr.ifr_addr)->sin_addr));
        }
    }

    if (fd > 0) {
        close(fd);
    }

    return ret;
}

2、打印网络接口信息：

int printf_ifinfo(void)
{
    int fd;                             /* 套接字 */
    int if_len;                         /* 接口数量 */
    struct ifreq buf[IF_NAMESIZE];      /* ifreq结构数组 */
    struct ifconf ifc;                  /* ifconf结构 */

    /* 建立IPv4的UDP套接字fd */
    if ((fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) {
        perror("socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)");
        return -1;
    }

    /* 初始化ifconf结构 */
    ifc.ifc_len = sizeof(buf);
    ifc.ifc_buf = (caddr_t) buf;

    /* 获得接口列表 */
    if (ioctl(fd, SIOCGIFCONF, (char *) &ifc) == -1) {
        perror("SIOCGIFCONF ioctl");
        return -2;
    }

    /* 计算接口数量 */
    if_len = ifc.ifc_len / sizeof(struct ifreq);
    printf("接口数量:%d\n", if_len);

    /* 遍历每个接口 */
    while (if_len-- > 0) {
        /* 打印接口名称 */
        printf("接口：%s\n", buf[if_len].ifr_name);

        /* 获得接口标志 */
        if (!(ioctl(fd, SIOCGIFFLAGS, (char *) &buf[if_len]))) {
            /* 接口状态 */
            if (buf[if_len].ifr_flags & IFF_UP)
            {
                printf("接口状态: UP\n");
            } else {
                printf("接口状态: DOWN\n");
            }
        } else {
            char str[256];
            sprintf(str, "SIOCGIFFLAGS ioctl %s", buf[if_len].ifr_name);
            perror(str);
        }

        /* IP地址 */
        if (!(ioctl(fd, SIOCGIFADDR, (char *) &buf[if_len]))) {
            printf("IP地址:%s\n", (char*)inet_ntoa(((struct sockaddr_in*) (&buf[if_len].ifr_addr))->sin_addr));
        } else {
            char str[256];
            sprintf(str, "SIOCGIFADDR ioctl %s", buf[if_len].ifr_name);
            perror(str);
        }

        /* 子网掩码 */
        if (!(ioctl(fd, SIOCGIFNETMASK, (char *) &buf[if_len]))) {
            printf("子网掩码:%s\n", (char*)inet_ntoa(((struct sockaddr_in*) (&buf[if_len].ifr_addr))->sin_addr));
        } else {
            char str[256];
            sprintf(str, "SIOCGIFNETMASK ioctl %s", buf[if_len].ifr_name);
            perror(str);
        }

        /* 广播地址 */
        if (!(ioctl(fd, SIOCGIFBRDADDR, (char *) &buf[if_len]))) {
            printf("广播地址:%s\n", (char*)inet_ntoa(((struct sockaddr_in*) (&buf[if_len].ifr_addr))->sin_addr));
        } else {
            char str[256];
            sprintf(str, "SIOCGIFBRDADDR ioctl %s", buf[if_len].ifr_name);
            perror(str);
        }

        /*MAC地址 */
        if (!(ioctl(fd, SIOCGIFHWADDR, (char *) &buf[if_len]))) {
            printf("MAC地址:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n\n",
                    (unsigned char) buf[if_len].ifr_hwaddr.sa_data[0],
                    (unsigned char) buf[if_len].ifr_hwaddr.sa_data[1],
                    (unsigned char) buf[if_len].ifr_hwaddr.sa_data[2],
                    (unsigned char) buf[if_len].ifr_hwaddr.sa_data[3],
                    (unsigned char) buf[if_len].ifr_hwaddr.sa_data[4],
                    (unsigned char) buf[if_len].ifr_hwaddr.sa_data[5]);
        } else {
            char str[256];
            sprintf(str, "SIOCGIFHWADDR ioctl %s", buf[if_len].ifr_name);
            perror(str);
        }
    } //–while end

    /* 关闭socket */
    if (fd > 0) {
        close(fd);
    }

    return 0;
}

3、相关数据结构：

/* net/if.h */  
struct ifconf  
{  
    int ifc_len;            /* Size of buffer.  */  
    union  
    {  
        __caddr_t ifcu_buf;  
        struct ifreq *ifcu_req;  
    } ifc_ifcu;  
};  
   
struct ifreq  
{  
# define IFHWADDRLEN    6  
# define IFNAMSIZ   IF_NAMESIZE  
     
    union  
    {  
        char ifrn_name[IFNAMSIZ];   /* Interface name, e.g. "en0".  */  
    } ifr_ifrn;  
     
    union  
    {  
        struct sockaddr ifru_addr;  
        struct sockaddr ifru_dstaddr;  
        struct sockaddr ifru_broadaddr;  
        struct sockaddr ifru_netmask;  
        struct sockaddr ifru_hwaddr;  
        short int ifru_flags;  
        int ifru_ivalue;  
        int ifru_mtu;  
        struct ifmap ifru_map;  
        char ifru_slave[IFNAMSIZ];  /* Just fits the size */  
        char ifru_newname[IFNAMSIZ];  
        __caddr_t ifru_data;  
    } ifr_ifru;  
};  

4、参考资料：

    1）、https://www.cnblogs.com/lidabo/category/431655.html

    2）、https://blog.csdn.net/pengluer/category_715116.html

    3）、https://blog.csdn.net/PenglueR/article/details/5793862

    4）、https://blog.csdn.net/xiexingshishu/category_9263043.html

    5）、https://www.cnblogs.com/tdyizhen1314/p/4896689.html