getaddrinfo, gethostname, gethostbyname

http://www.cnblogs.com/chinacloud/archive/2011/08/11/2135141.html

https://blog.csdn.net/zyy617532750/article/details/58595700

https://blog.csdn.net/loophome/article/details/49738689

 

• int gethostname(char *name, size_t len);   //获取主机名，/etc/hostname
• struct hostent *gethostbyname(const char *name);     //从主机名获取hostent, hostent中有ip列表

主机名，域名：  /etc/hosts

hostent->h_addr_list
表示的是主机的ip地址。是网络字节序，需要通过inet_ntop函数转换。 

 

bool getHostNameAndIp(std::string &hostName, std::string &ip) {
    char name[256];
    gethostname(name, sizeof(name));
    struct hostent *host = gethostbyname(name);
    char ipStr[32];
    const char *ret = inet_ntop(host->h_addrtype, host->h_addr_list[0], ipStr, sizeof(ipStr));
    if (!ret) {
        LOG_ERROR << "hostname transform to ip failed";
        return false;
    }
    hostName = name;
    ip = ret;
    return true;
}

　　

 

• 把string类型的ip地址转化为用于网络传输的二进制数值

int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);

inet_aton() 转换网络主机地址ip(如“192.168.1.10”)为二进制数值，并存储在struct in_addr结构中，即第二个参数*inp, 函数返回非0表示cp主机有地有效，返回0表示主机地址无效。

（这个转换完后不能用于网络传输，还需要调用htons或htonl函数才能将主机字节顺序转化为网络字节顺序）

 

• in_addr_t inet_addr(const char *cp);

inet_addr函数转换string类型的网络主机地址（如“192.168.1.10”)为网络字节序二进制值，如果参数char *cp无效，函数返回-1(INADDR_NONE),

这个函数在处理地址为255.255.255.255时也返回－1, 255.255.255.255是一个有效的地址，不过inet_addr无法处理;

 

• 将网络传输的二进制数值转化为成字符串类型的点分十进制的ip地址

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

inet_ntoa 函数转换网络字节排序的地址为标准的ASCII以点分开的地址, 该函数返回指向点分开的字符串地址（如“192.168.1.10”)的指针，该字符串的空间为静态分配的，这意味着在第二次调用该函数时，

上一次调用将会被重写（复盖），所以如果需要保存该串最后复制出来自己管理！

 
我们如何输出一个点分十进制的IP呢？我们来看看下面的程序：

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
int main()
{
struct in_addr addr1,addr2;
ulong l1,l2;
l1= inet_addr("192.168.0.74");
l2 = inet_addr("211.100.21.179");
memcpy(&addr1, &l1, 4);
memcpy(&addr2, &l2, 4);
printf("%s : %s\n", inet_ntoa(addr1), inet_ntoa(addr2)); //注意这一句的运行结果
printf("%s\n", inet_ntoa(addr1));
printf("%s\n", inet_ntoa(addr2));
return 0;
}

实际运行结果如下：　
192.168.0.74 : 192.168.0.74          //从这里可以看出,printf里的inet_ntoa只运行了一次。　　

192.168.0.74　　

211.100.21.179　　

inet_ntoa返回一个char *,而这个char *的空间是在inet_ntoa里面静态分配的，所以inet_ntoa后面的调用会覆盖上一次的调用。第一句printf的结果只能说明在printf里面的可变参数的求值是从右到左的，仅此而已。

 

• 3.新型网路地址转化函数inet_pton和inet_ntop

这两个函数是随IPv6出现的函数，对于IPv4地址和IPv6地址都适用，函数中p和n分别代表表达（presentation)和数值（numeric)。地址的表达格式通常是ASCII字符串，数值格式则是存放到套接字地址结构的二进制值。

#include <arpe/inet.h>
int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);  //将点分十进制的ip地址转化为用于网络传输的数值格式
返回值：若成功则为1，若输入不是有效的表达式则为0，若出错则为-1

const char * inet_ntop(int family, const void *addrptr, char *strptr, size_t len); //将数值格式转化为点分十进制的ip地址格式
返回值：若成功则为指向结构的指针，若出错则为NULL

（1）这两个函数的family参数既可以是AF_INET（ipv4）也可以是AF_INET6（ipv6）。如果，以不被支持的地址族作为family参数，这两个函数都返回一个错误，并将errno置为EAFNOSUPPORT.
（2）第一个函数尝试转换由strptr指针所指向的字符串，并通过addrptr指针存放二进制结果，若成功则返回值为1，否则如果所指定的family而言输入字符串不是有效的表达式格式，那么返回值为0.

（3）inet_ntop进行相反的转换，从数值格式（addrptr）转换到表达式（strptr)。inet_ntop函数的strptr参数不可以是一个空指针。调用者必须为目标存储单元分配内存并指定其大小，调用成功时，这个指针就是该函数的返回值。len参数是目标存储单元的大小，以免该函数溢出其调用者的缓冲区。如果len太小，不足以容纳表达式结果，那么返回一个空指针，并置为errno为ENOSPC。

4.示例

inet_pton(AF_INET, ip, &foo.sin_addr); // 代替 foo.sin_addr.addr=inet_addr(ip);


char str[INET_ADDRSTRLEN];
char *ptr = inet_ntop(AF_INET,&foo.sin_addr, str, sizeof(str)); // 代替 ptr = inet_ntoa(foo.sin_addr)

————————————————

域名解析

在网络编程时，知道域名是不能直接访问一个主机的，需要转换成相应的IP地址。有时在程序中需要将一个IP地址转换成一个域名。本节将讲解C程序中的IP地址与域名的转换问题。

提示：在TCP/IP网络中，通信双方的主机必须知道彼此的IP地址方可进行正常的通信，如果给出的主机的域名，在开始正常的通信前必须把域名转换为IP地址。这个域名到IP地址的转换过程称为域名解析。

• 用域名取得主机的IP地址

用域名取得主机的IP地址:域名是为了便于记忆，来代替IP地址访问网络的方法。在使用域名访问网络时，需要将这个域名转换成相对应的IP地址。用域名返回地址的函数是gethostbyname。这个函数的使用方法如下所示。
01 struct hostent *gethostbyname(const char *name);
在参数列表中，name是一个表示域名的字符串。函数会把这个域名转换成一个主机地址结构体返回。结构体hostent的定义方法如下所示。
01 struct hostent
02 {
03   char  *h_name;
04   char **h_aliases;
05   int    h_addrtype;
06   int    h_length; 
07   char **h_addr_list;
08 }
这个结构体成员含义如下所示。

h_name：正式的主机名称。
h_aliases：这个主机的别名。
h_addrtype：主机名的类型。
h_length：地址的长度。
addr_list：从域名服务器取得的主机的地址。

在解析域名时，可能没有这个域名或域名服务器发生错误。可能返回的错误信息如下所示。可以用error来捕获错误编号。
HOST_NOT_FOUND：主机没有找到。
NO_ADDRESS or NO_DATA：没有IP地址或没有数据。
NO_RECOVERY：域名服务器发生错误。
TRY_AGAIN：请稍候再重试。

 

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>

#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc,char **argv)
{
extern int h_errno;
struct hostent *h;
struct in_addr in;
struct sockaddr_in addr_in;
h=gethostbyname("xxx.xxx.com");
if(h==NULL)
{
printf("%s\n",hstrerror(h_errno));
}
else
{
memcpy(&addr_in.sin_addr.s_addr,h->h_addr,4);
in.s_addr=addr_in.sin_addr.s_addr;
printf("host name:%s\n",h->h_name);
printf("ip lenght:%d\n",h->h_length);//IPv4 or IPv6
printf("type:%d\n",h->h_addrtype);
printf("ip:%s\n",inet_ntoa(in));//将一个IP转换成一个互联网标准点分格式的字符串

}
return 0;
}

• 用IP地址返回域名

用IP地址返回域名:用一个IP地址可以查询到这个IP的域名，需要使用的函数是gethostbyaddr。这个函数的使用方法如下所示。

01 struct hostent *gethostbyaddr(const void *addr, socklen_t len, int type);
在参数列表中，addr是一个保存了IP地址的字符串。len是这个IP地址的长度。type的值一般为AF_INET。函数的返回值是hostent类型的指针。这一指针的定义和上一节的相同。如果转换失败，则返回null指针。下面的实例，是用gethostbyaddr函数查找一个IP所对应的域名。其中使用的IP地址是央视国际的网站。
提示：把IP地址转换为域名的过程称为反向域名解析。
————————————————

 

---

 

 

IPv4中使用gethostbyname()函数完成主机名到地址解析，但是该API不允许调用者指定所需地址类型的任何信息（用户无法控制返回的结果），返回的结构只包含 了用于存储IPv4地址的空间。

为了解决该问题，IPv6中引入了getaddrinfo()的新API，它是协议无关的，既可用于IPv4也可用于 IPv6。调用该函数会获得一个addrinfo结构的列表，调用的返回值是addrinfo的结构（列表）指针。

 

 

1．getaddrinfo函数原型

 

函数	参数说明
int getaddrinfo( const char* nodename const char* servname, const struct addrinfo* hints,// struct addrinfo** res );	nodename:节点名可以是主机名，也可以是数字地址。（IPV4的10进点分，或是IPV6的16进制） servname:包含十进制数的端口号或服务名如（ftp,http） hints:是一个空指针或指向一个addrinfo结构的指针，由调用者填写关于它所想返回的信息类型的线索。 res:存放返回addrinfo结构链表的指针

 

Getaddrinfo提供独立于协议的名称解析。

 

函数的前两个参数分别是节点名和服务名。节点名可以是主机名，也可以是地址串(IPv4的点分十进制数表示或IPv6的十六进制数字串)。

服务名可以是十进制的端口号，也可以是已定义的服务名称，如ftp、http等。

注意：其中节点名和服务名都是可选项，即节点名或服务名可以为NULL，此时调用的结果将取缺省设置，后面将详细讨论。

 

函数的第三个参数hints是addrinfo结构的指针，由调用者填写关于它所想返回的信息类型的线索。函数的返回值是一个指向addrinfo结构的链表指针res。

 

2．addrinfo结构

 

结构	固定的参数
typedef struct addrinfo {   int ai_flags;   int ai_family;   int ai_socktype;   int ai_protocol;   size_t ai_addrlen;   char* ai_canonname;   struct sockaddr* ai_addr;   struct addrinfo* ai_next; }	ai_addrlen must be zero or a null pointer ai_canonname must be zero or a null pointer ai_addr must be zero or a null pointer ai_next must be zero or a null pointer
	可以改动的参数
	ai_flags:AI_PASSIVE,AI_CANONNAME,AI_NUMERICHOST ai_family: AF_INET,AF_INET6 ai_socktype:SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM ai_protocol:IPPROTO_IP, IPPROTO_IPV4, IPPROTO_IPV6 etc.

 

3 参数说明

 

在getaddrinfo函数之前通常需要对以下6个参数进行以下设置：nodename、servname、hints的ai_flags、ai_family、ai_socktype、ai_protocol

 

在6项参数中，对函数影响最大的是nodename，sername和hints.ai_flag

 

而ai_family只是有地址为v4地址或v6地址的区别。而ai_protocol一般是为0不作改动。

 

其中ai_flags、ai_family、ai_socktype说明如下：

 

参数	取值	值	说明
ai_family	AF_INET	2	IPv4
	AF_INET6	23	IPv6
	AF_UNSPEC	0	协议无关
ai_protocol	IPPROTO_IP	0	IP协议
	IPPROTO_IPV4	4	IPv4
	IPPROTO_IPV6	41	IPv6
	IPPROTO_UDP	17	UDP
	IPPROTO_TCP	6	TCP
ai_socktype	SOCK_STREAM	1	流
	SOCK_DGRAM	2	数据报
ai_flags	AI_PASSIVE	1	被动的，用于bind，通常用于server socket
	AI_CANONNAME	2
	AI_NUMERICHOST	4	地址为数字串

 

 

对于ai_flags值的说明：

 

AI_NUMERICHOST	AI_CANONNAME	AI_PASSIVE
0/1	0/1	0/1

 

如上表所示，ai_flagsde值范围为0~7，取决于程序如何设置3个标志位，比如设置ai_flags为 “AI_PASSIVE|AI_CANONNAME”，ai_flags值就为3。三个参数的含义分别为：

 

(1)AI_PASSIVE当此标志置位时，表示调用者将在bind()函数调用中使用返回的地址结构。当此标志不置位时，表示将在connect()函数调用中使用。

 

当节点名位NULL，且此标志置位，则返回的地址将是通配地址。  

 

如果节点名NULL，且此标志不置位，则返回的地址将是回环地址。

 

(2)AI_CANNONAME当此标志置位时，在函数所返回的第一个addrinfo结构中的ai_cannoname成员中，应该包含一个以空字符结尾的字符串，字符串的内容是节点名的正规名。

 

(3)AI_NUMERICHOST当此标志置位时，此标志表示调用中的节点名必须是一个数字地址字符串。

 

4．实际使用的几种常用设置

 

一般情况下，client/server编程中，server端调用bind（如果面向连接的还需要listen），client则不用掉bind函数，解析地址后直接connect（面向连接）或直接发送数据（无连接）。因此，比较常见的情况有

 

（1）        通常服务器端在调用getaddrinfo之前，ai_flags设置AI_PASSIVE，用于bind；主机名nodename通常会设置为NULL，返回通配地址[::]。

 

（2）        客户端调用getaddrinfo时，ai_flags一般不设置AI_PASSIVE，但是主机名nodename和服务名servname（更愿意称之为端口）则应该不为空。

 

（3）        当然，即使不设置AI_PASSIVE，取出的地址也并非不可以被bind，很多程序中ai_flags直接设置为0，即3个标志位都不设置，这种情况下只要hostname和servname设置的没有问题就可以正确bind。

 

 

上述情况只是简单的client/server中的使用，但实际在使用getaddrinfo和参考国外开源代码的时候，曾遇到一些将servname（即端口）设为NULL的情况

 

(当然，此时nodename必不为NULL，否则调用getaddrinfo会报错)。以下分情况进行了测试：

 

（1）        如果nodename是字符串型的IPv6地址，bind的时候会分配临时端口；

（2）        如果nodename是本机名，servname为NULL，则根据操作系统的不同略有不同

 

注意点是： 这个函数，说起来，是get ，但是其实可以理解为creat 或者是理解为构建 。 因为你可以随意构建自己的地址结构addrinfo。

如 果本函数返回成功，那么由result参数指向的变量已被填入一个指针，它指向的是由其中的ai_next成员串联起来的addrinfo结构链表。可以 导致返回多个addrinfo结构的情形有以下2个：
    1.    如果与hostname参数关联的地址有多个，那么适用于所请求地址簇的每个地址都返回一个对应的结构。
    2.    如果service参数指定的服务支持多个套接口类型，那么每个套接口类型都可能返回一个对应的结构，具体取决于hints结构的ai_socktype 成员。

我们必须先分配一个hints结构，把它清零后填写需要的字段，再调用getaddrinfo然后遍历一个链表逐个尝试每个返回地 址。

getaddrinfo解决了把主机名和服务名转换成套接口地址结构的问题。

其中，如果getaddrinfo出 错，那么返回一个非0的错误值。

 

官方说明的链接：http://www.kernel.org/doc/man-pages/online/pages/man3/gai_strerror.3.html

很详细。

 

---