网络地址格式及域名地址转化

小灰灰 2022-08-20 07:18 327阅读 0赞

## 网络地址格式转化 ##

通常用户在表达地址时采用的是点分十进制表示的数值（或者是为冒号分开的十进制Ipv6地址），而在通常使用的socket编程中使用的则是32位的网络字节序的二进制值，这就需要将这两个数值进行转换。

这里在Ipv4中用到的函数有inet\_aton()、inet\_addr()和inet\_ntoa()，而IPV4和Ipv6兼容的函数有inet\_pton()和inet\_ntop()。  
IPv4的函数原型：

#include <sys/socket.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <arpa/inet.h>
    int inet_aton(const char *straddr, struct in_addr *addrptr);
    char *inet_ntoa(struct in_addr inaddr);
    in_addr_t inet_addr(const char *straddr);

函数`inet_aton()`：将点分十进制数的IP地址转换成为网络字节序的32位二进制数值。  
**返回值**：成功，则返回1，不成功返回0.

**参数说明**  
参数`straddr`：存放输入的点分十进制数IP地址字符串。  
参数`addrptr`：传出参数，保存网络字节序的32位二进制数值。  
函数`inet_ntoa()`：将网络字节序的32位二进制数值转换为点分十进制的IP地址。  
函数`inet_addr()`：功能与inet\_aton相同，但是结果传递的方式不同。inet\_addr()若成功则返回32位二进制的网络字节序地址。  
IPv4和IPv6的函数原型：

#include <arpa/inet.h>
    
    int inet_pton(int family, const char *src, void *dst);
    const char *inet_ntop(int family, const void *src, char *dst, socklen_t len);

函数`inet_pton`跟`inet_aton`实现的功能类似，只是多了family参数，该参数指定为`AF_INET`，表示是IPv4协议，如果是`AF_INET6`，表示IPv6协议。  
函数`inet_ntop`跟`inet_ntoa`类似，其中len表示表示转换之后的长度（字符串的长度）。

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转换实例：

#include <stdio.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <arpa/inet.h>
    
    int main()
    {
        char ip[] = "192.168.121.128";
        int iRet;
    
        struct in_addr myaddr;
        inet_aton(ip, &myaddr);
        printf("myaddr.s_addr = %x\n", myaddr.s_addr);
        printf("inet_addr(ip) = %x\n", inet_addr(ip));
    
        /* inet_pton */
        iRet = inet_pton(AF_INET, ip, &myaddr);
        printf("myaddr.s_addr = %x\n", myaddr.s_addr);
        myaddr.s_addr = 0xac100ac4;
        /* inet_ntoa */
        printf("inet_ntoa(myaddr) = %s\n", inet_ntoa(myaddr));
        /* inet_ntop */
        inet_ntop(AF_INET, &myaddr, ip, 16);
    
        printf("ip = %s\n", ip);
    
        return 0;
    }

执行结果

myaddr.s_addr = 8079a8c0
    inet_addr(ip) = 8079a8c0
    myaddr.s_addr = 8079a8c0
    inet_ntoa(myaddr) = 196.10.16.172
    ip = 196.10.16.172

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## 域名地址转化 ##

通常，人们在使用过程中都不愿意记忆冗长的IP地址，尤其到Ipv6时，地址长度多达128位，那时就更加不可能一次性记忆那么长的IP地址了。  
使用主机名或域名将会是很好的选择。  
主机名与域名的区别：主机名通常在局域网里面使用，通过`/etc/hosts`文件，主机名可以解析到对应的ip；域名通常是再internet上使用。  
众所周知，百度的域名为：`www.baidu.com`，而这个域名其实对应了一个百度公司的IP地址，那么百度公司的IP地址是多少呢？  
我们可以利用`ping www.baidu.com`来得到百度公司的ip地址。那么，系统是如何将www.baidu.com 这个域名转化为IP地址`220.181.111.148`的呢？

在linux中，有一些函数可以实现主机名和地址的转化，最常见的有`gethostbyname()、gethostbyaddr()`等，它们都可以实现IPv4和IPv6的地址和主机名之间的转化。  
其中`gethostbyname()`是将主机名转化为IP地址，`gethostbyaddr()`则是逆操作，是将IP地址转化为主机名。

函数原型：

#include <netdb.h>
    
    struct hostent* gethostbyname(const char* hostname);
    struct hostent* gethostbyaddr(const char* addr, size_t len, int family);

`hostent`结构体：

struct hostent
    {
        char *h_name; /*正式主机名*/
        char **h_aliases; /*主机别名*/
        int h_addrtype; /*主机IP地址类型 IPv4为AF_INET*/
        int h_length; /*主机IP地址字节长度，对于IPv4是4字节，即32位*/
        char **h_addr_list; /*主机的IP地址列表*/
    }
    #define h_addr h_addr_list[0] /*保存的是ip地址*/

函数`gethostbyname()`：用于将域名（`www.baidu.com`）或主机名转换为IP地址。  
参数`hostname`指向存放域名或主机名的字符串。

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**程序实例(联网下操作)**：

/*getAddr.c*/
    #include <netdb.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <stdio.h>
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        if(argc != 2){
            printf("args err\n");
        }
    
        char *ptr, **pptr;
        struct hostent *hptr;
        char str[32] = {
       '\0'};
        /*ptr为要解析的域名或主机名*/
        ptr = argv[1];
    
        /*得到主机名字和地址信息的指针*/
        if((hptr = gethostbyname(ptr)) == NULL){
            printf("gethostbyname err\n");
            return 0;
        }
    
        printf("规范主机名为: %s\n", hptr -> h_name);
        /*打印别名*/
        for(pptr = hptr->h_aliases; *pptr != NULL; pptr++){
            printf("别名：%s\n", *pptr);
        }
        switch(hptr->h_addrtype){
            case AF_INET:
            case AF_INET6: 
                pptr = hptr->h_addr_list;
                /* 将刚才得到的所有地址都打印*/
                for(; *pptr!=NULL; pptr++){
                    printf(" address:%s\n", (char*)inet_ntop(hptr->h_addrtype, *pptr, str, sizeof(str)));
                }
    
                printf(" first address: %s\n", (char*)inet_ntop(hptr->h_addrtype, hptr->h_addr, str, sizeof(str)));
                break;
            default:
                printf("未知地址类型\n");break;
        }
    
        return 0;
    }

程序编译及执行结果：

yu@ubuntu:~/Linux/214/baidu$ ls
    getAddr.c
    yu@ubuntu:~/Linux/214/baidu$ gcc -o getAddr getAddr.c
    yu@ubuntu:~/Linux/214/baidu$ ./getAddr www.baidu.com
    规范主机名为: www.a.shifen.com
    别名：www.baidu.com
     address:14.215.177.38
     address:14.215.177.37
     first address: 14.215.177.38
    yu@ubuntu:~/Linux/214/baidu$ ./getAddr www.12306.com
    规范主机名为: fw.ename.net
    别名：www.12306.com
     address:198.148.92.57
     address:198.148.92.56
     address:198.148.92.58
     first address: 198.148.92.57