Linux网络编程中的地址问题

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。

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)

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。

2>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

#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 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)

1>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。

3>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

#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);} 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。

2>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。

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。

2>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

#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

#include #include #include int main()

{ 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。

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。

2>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。

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[])

{ 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)

1>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)

3>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。

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)

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。

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);