Unix/Linux 高效的平台通过 IP 地址获取接口名的 C++ 构建

Unix/Linux 平台通过 IP 地址获取接口名的 C++ 实现

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函数声明

ppp::string UnixAfx::GetInterfaceName(const IPEndPoint& address) noexcept {

• 功能：根据给定的 IP 端点（IPEndPoint）获取对应的网络接口名称（如 eth0）。
• 返回值：成功返回接口名，失败返回空字符串。
• 平台限制：Android 需 API ≥ 24（Android 7.0+）。

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代码逐行解析（含中文注释）

#if (!defined(_ANDROID) || __ANDROID_API__ >= 24)

平台兼容性检查

• 仅在非 Android 或 Android API ≥ 24 时编译以下代码。

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struct ifaddrs* ifa = NULL;
if (getifaddrs(&ifa)) {
return "";
}

获取网络接口列表

• getifaddrs 获取所有网络接口信息链表头 ifa。
• 失败时返回空字符串（如权限不足）。

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struct ifaddrs* oifa = ifa;
// 保存链表头用于后续释放内存
while (NULL != ifa) {
struct sockaddr* addr = ifa->ifa_addr;
if (NULL != addr) {

遍历接口链表

• oifa 备份链表头指针，确保后续能正确释放内存。
• 跳过无地址信息的接口（ifa_addr 为 NULL）。

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switch (addr->sa_family) {
case AF_INET: {
// IPv4 地址
if (address.GetAddressFamily() != AddressFamily::InterNetwork) {
break;
}

处理 IPv4 地址

• 检查目标地址是否为 IPv4 类型（InterNetwork）。
• 类型不匹配则跳过当前接口。

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struct sockaddr_in* in4_addr = (struct sockaddr_in*)addr;
if (in4_addr->sin_addr.s_addr != address.GetAddress()) {
break;
}

比较 IPv4 地址

• 将接口地址转为 sockaddr_in 结构。
• 对比接口的 IPv4 地址（s_addr）与目标地址是否一致。

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freeifaddrs(oifa);
// 释放接口链表内存
return ifa->ifa_name;
// 返回匹配的接口名
}

匹配成功处理

• 释放链表内存，返回当前接口名称（如 "eth0"）。

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case AF_INET6: {
// IPv6 地址
if (address.GetAddressFamily() != AddressFamily::InterNetworkV6) {
break;
}

处理 IPv6 地址

• 检查目标地址是否为 IPv6 类型（InterNetworkV6）。

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struct sockaddr_in6* in6_addr = (struct sockaddr_in6*)addr;
{
int length;
Byte* address_bytes = address.GetAddressBytes(length);
length = std::min<
int>
(sizeof(in6_addr->sin6_addr), length);
if (memcmp(&in6_addr->sin6_addr, address_bytes, length) != 0) {
break;
}
}

比较 IPv6 地址

• 获取目标地址的字节数组（address_bytes）。
• 使用 memcmp 比较接口的 IPv6 地址（128 位）是否一致。

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freeifaddrs(oifa);
return ifa->ifa_name;
// 返回匹配的接口名
}
};
}
ifa = ifa->ifa_next;
// 移动到下一个接口节点
}

继续遍历

• 若当前接口不匹配，移动到链表下一个节点。

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if (NULL != oifa) {
freeifaddrs(oifa);
// 释放整个接口链表
}
#endif
return "";
// 未找到匹配接口
}

收尾处理

• 遍历结束后释放接口链表内存。
• 返回空字符串表示未找到匹配接口。

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完整代码实现

ppp::string UnixAfx::GetInterfaceName(const IPEndPoint& address) noexcept {
#if (!defined(_ANDROID) || __ANDROID_API__ >= 24)
struct ifaddrs* ifa = NULL;
// 获取所有网络接口信息链表
if (getifaddrs(&ifa)) {
return "";
// 获取失败返回空
}
struct ifaddrs* oifa = ifa;
// 备份链表头指针
while (NULL != ifa) {
struct sockaddr* addr = ifa->ifa_addr;
if (NULL != addr) {
switch (addr->sa_family) {
case AF_INET: {
// IPv4 处理分支
// 检查地址族是否匹配
if (address.GetAddressFamily() != AddressFamily::InterNetwork) {
break;
}
struct sockaddr_in* in4_addr = (struct sockaddr_in*)addr;
// 比较 IPv4 地址是否一致
if (in4_addr->sin_addr.s_addr != address.GetAddress()) {
break;
}
freeifaddrs(oifa);
// 释放链表内存
return ifa->ifa_name;
// 返回接口名
}
case AF_INET6: {
// IPv6 处理分支
if (address.GetAddressFamily() != AddressFamily::InterNetworkV6) {
break;
}
struct sockaddr_in6* in6_addr = (struct sockaddr_in6*)addr;
{
int length;
// 获取目标地址的二进制形式
Byte* address_bytes = address.GetAddressBytes(length);
// 安全比较长度（IPv6 固定为 16 字节）
length = std::min<
int>
(sizeof(in6_addr->sin6_addr), length);
// 内存比较 IPv6 地址
if (memcmp(&in6_addr->sin6_addr, address_bytes, length) != 0) {
break;
}
}
freeifaddrs(oifa);
return ifa->ifa_name;
// 返回接口名
}
};
}
ifa = ifa->ifa_next;
// 遍历下一个接口
}
if (NULL != oifa) {
freeifaddrs(oifa);
// 释放整个链表
}
#endif
return "";
// 未找到匹配接口
}

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关键设计总结

1. 跨平台兼容性
   • 通过 #if 确保 Android 低版本不编译此逻辑。
2. 资源安全管理
   • 使用 oifa 备份链表头，确保任何退出路径都能正确释放内存。
3. 双协议栈支持
   • 独立处理 IPv4/IPv6 地址，通过 memcmp 精确匹配 IPv6 地址。
4. 高效遍历
   • 链表遍历在匹配成功后立即退出，避免无效搜索。

提示：实际使用时需确保 IPEndPoint 类正确实现 GetAddress()（IPv4）和 GetAddressBytes()（IPv6）方法。