[UNP]:名称-地址转换函数

下面将介绍名称(主机名，服务名)与地址之间的转换函数

1. gethostbyname()

该函数用于从主机名获取IP地址

  • struct hostent

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    struct hostent{
        char    *h_name;        /* 主机的官方名称 */
        char    **h_aliases;    /* 主机别名的指针数组 */
        int     h_addrtype;     /* 主机IP地址的类型 */
        int     h_length;       /* IPv4的地址长度 */
        char**  h_addr_list;    /* IPV4地址列表, 以NULL结尾, 注意这里存储的部分点分十进制串，而是网络字节序 */
    }

  • 图例

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  • gethostbyname

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    #include <netdb.h>
    struct hostent * gethostbyname(const char * hostname)
                                      // 成功：非空指针, 失败: NULL, h_errno被置为相关错误码

    • hostname

      主机名，如baidu.com

h_errno
gethostbyname()的特殊之处在于，当发生错误时，它不设置errno，而是将全局整数变量设置为定义在<netdb.h>中的以下常量之一

  • HOST_NOT_FOUND
  • TRY_RECOVER
  • NO_RECOVERY
  • NO_DATA

2. gethostbyaddr()

该函数将一个二进制IP地址转换为主机名

  • gethostbyaddr

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    #include <netdb.h>

    struct hostent *gethostbyaddr(const void *addr, socklen_t len, int family);
                                           // return: 成功返回非空指针，失败返回NULL, 设置h_errno

    • addr

      二进制IP地址，通常传入的就是in_addr类型

    • len

      addr大小

    • family

      协议族

3. getservbyname(), getservbyport()

这两个函数用于获取相关服务(ftp, domain等)的信息

  • struct strvent

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    struct servent
    {
        char * s_name;               // 官方服务名称
        char ** s_aliases;           // 别名列表
        int s_port;                  // 端口号(网络字节序)
        char * s_proto;              // 协议
    }

  • getservbyname

    一般使用该函数来获取某个服务的端口号

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    #include <netdb.h>
    struct servent * getservbyname(const char * servname, const char * protoname);
                                   // return: 成功返回非空指针，失败返回NULL

    • servname

      服务的名称，可以是domain, ftp等

    • protoname

      协议名，可以是udp, tcp等

      有的服务支持多种协议

  • getservbyport

    一般使用该函数来获取服务名称

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    #include <netdb.h>
    struct servent *getservbyport(int port, const char *protoname);
                                 // return: 成功返回非空指针，失败返回NULL

    • port

      服务所在的端口号, 必须得是网络字节序

      通常的使用方法如下

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      sptr = getservbyport(htons(21), "udp");

    • protoname

      协议名

4. getaddrinfo()

该函数能够处理名称到地址以及服务到端口这两种转换

  • getaddrinfo

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    #include <netdb.h>
    int getaddrinfo(const char * hostname, const char * service, 
                         const struct addrinfo *hints,struct addrinfo **result);
                                                //return: 成功返回0, 失败返回非0错误值

    • hostname

      主机名

    • service

      服务名, 可以是字符串，也可以是网络字节序的端口号

    • hints

      • addrinfo

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        struct addrinfo{
        	int ai_flags;                      // 选项
        	int ai_family;                     // 地址族
        	int ai_socktype;                   // 套接字类型
        	int ai_protocol;                   // 协议类型
        	socklen_t ai_addrlen;              // ai_addr链表的大小
        	char * ai_canonname;               // 主机名
        	struct sockaddr * ai_addr;         // ptr to socket address structure
        	struct addrinfo * ai_next;         // ptr to next structure in linked list
        }

      该参数用于对函数的返回值进行过滤，如在ai_socktype字段填入SOCK_DGRAM, 那么函数就只会返回数据报套接字的信息

      hints参数中只能对以下字段进行设置

      可以设置的成员
      ai_flags 零个或多个在一起的AI_XXX值.
      ai_family 某个AF_XXX
      ai_socktype 某个SOCK_XXX值
      ai_protocol 某个写控制协议

      ai_flags可以设置的值如下

      ai_flags可能值 含义
      AI_PASSIVE 套接字将用于被动打开。
      AI_CANONNAME 告知 getaddrinfo 函数返回主机的规范名字
      AI_NUMERICHOST 防止任何类型的名字到地址映射， hostname参数必须为一个地址串
      AI_NUMERICSERV 防止任何类型的名字到服务的映射,service 参数必须是一个十进制端口号数串
      AI_V4MAPPED 如果同时指定 ai_family 成员的值为 AF_INET6,那么如果没有可用的AAAA记录，就返回与A记录对应的IPV4映射的IPV6地址
      AI_ALL 如果同时指定 AI_V4MAPPED 标志，那么除了返回与AAAA记录对应的IPV6地址外，还返回与A记录对应的IPV4映射的IPV6地址
      AI_ADDRCONFIG 按照所在主机的配置选择返回地址类型，也就是只查找与所在主机回馈接口以外的网络接口配置的IP地址版本一致的地址

      • AI_CANONNAME

        如果在hints中设置了该标志，那么返回的result链表的第一个节点的ai_canonname字段将包含所查找主机的规范名

    • result

      该参数返回最终的查询结果，是一个链表的首地址, 看起来像这样

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    该函数虽然功能很强大，但是有点过于复杂，UNP中也认为其并不好用，故在此不做过多描述

5. gai_strerror()

该函数用于解析getaddrinfo()返回的非零错误值，将errno转换为字符串

  • gai_strerror

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    #include <netdb.h>
    const char * gai_strerror(int error);
                                                  // return：指向错误描述消息字符串的指针

    • error

      错误号

    具体的错误消息如下

    常数 说明
    EAI_AGAIN 名字解析中临时失败
    EAI_BADFLAGS ai_flags的值无效
    EAI_FAIL 名字解析中不可恢复地失败
    EAI_FAMILY 不支持 ai_family
    EAI_MEMORY 内存分配失败
    EAI_NONAME hostname或service未提供，或者不可知
    EAI_OVERFLOW 用户参数缓冲区溢出（仅限 getnameinfo 函数）
    EAI_SERVICE 不支持 ai_socktype 类型的service
    EAI_SOCKTYPE 不支持 ai_socktype
    EAI_SYSTEM 在errno变量中有系统错误返回

6. freeaddrinfo()

该函数同样与getaddrinfo()搭配使用, getaddrinfo()中返回的链表结构全部都是动态分配的(malloc), 需要调用freeaddrinfo()来将这些动态分配的结构释放

  • freeaddrinfo

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    #include <netdb.h>
    void freeaddrinfo(struct addrinfo *ai)

    • ai

      该参数应该指向由getaddrinfo()返回的第一个addrinfo结构

unp

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