Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

В данный момент действует множество библиотечных функций, относящихся к работе сетей TCP/IP, которые нельзя применять в новых приложениях. Однако они широко используются в существующих IPv4-программах. В связи с этим они рассматриваются ниже для того, чтобы помочь вам понять и обновить старые коды.

Функции inet_ntop()и inet_pton()являются относительно новыми и были введены для того, чтобы один набор функций мог обрабатывать и IPv4-, и IPv6-адреса. До их появления в программах использовались функции inet_addr(), inet_aton()и inet_ntoa(), которые предназначены только для IPv4.

Вспомните, что struct sockaddr_inопределяется следующим образом

struct sockaddr__in {

short int sin_family; /* AF_INET */

unsigned short int sin_port; /* номер порта */

struct in_addr sin_addr; /* IP-адрес */

}

Член sin_addrпредставляет собой структуру struct in_addr; унаследованные функции используют его в качестве параметра [145] Применение этой структуры делает невозможным расширение данных функций на IPv6 без изменения их интерфейса. . Подразумевается, что данная структура является непрозрачной; программы приложений могут обрабатывать struct in_addrисключительно через библиотечные функции. Старой функцией для преобразования IPv4-адреса в десятичную форму с разделительными точками служит inet_ntoa().

#include

#include

char * inet_ntoa(struct in_addr address);

Передаваемый адрес преобразуется в строку в десятичном формате с разделительными точками, возвращается указатель на данную строку. Строка сохраняется в статическом буфере библиотеки С и уничтожается при следующем вызове inet_ntoa() [146] Функции, использующие статическую память для сохранения результатов, усложняют построение многопоточных приложений, поскольку в код приложения требуется добавлять блокировки для защиты этих статических буферов. .

Существуют две функции, которые предлагают обратное преобразование десятичной строки в двоичный IP-адрес. Более старая из них функция inet_addr()имеет две проблемы, обе вызванные тем, что она возвращает результат типа long. Она не возвращает struct in_addr, как предполагается остальными стандартными функциями, поэтому программисты были вынуждены выполнять неуклюжие приведения. К тому же, если переменная типа longимела 32 бита, то программы не могли различить возврат числа -1 (что указывает на ошибку, например, неправильный адрес) и двоичного представления адреса 255.255.255.255.

#include

#include

unsigned long int inet_addr(const char * ddaddress);

Функция принимает передаваемую строку, которая должна содержать десятичный IP-адрес с разделительными точками, и преобразует ее в двоичный IP-адрес.

Для исправления недостатков inet_addr()была введена функция inet_aton().

#include

#include

int inet_aton(const char * ddaddress, struct in_addr * address);

Данная функция ожидает строку, содержащую десятичный IP-адрес, и размещает двоичное представление этого адреса в структуре struct in_addr, на которую указывает параметр address. В отличие от большинства библиотечных функций inet_aton()возвращает нуль в случае ошибки и ненулевое значение, если преобразование прошло успешно.

Функции getaddrinfo(), getnameinfo(), позволяющие легко создавать программы, которые поддерживают и IPv4, и IPv6, были введены именно с этой целью. Исходные функции имен хостов было сложно расширить на IPv6, их интерфейсы требовали, чтобы приложения учитывали множество особенностей версии в структурах, сохраняющих IP-адрес. Новые интерфейсы абстрактны, поэтому поддерживают IPv4 и IPv6 одинаково.

Вместо того чтобы возвращать связный список, как это делает getaddrinfo(), старые функции имен хостов используют struct hostent, которая может содержать все имена хостов и адреса для одного хоста.

#include

struct hostent {

char* h_name; /* каноническое имя хоста */

char** h_aliases; /* псевдонимы (завершающиеся NULL) */

int h_addrtype; /* тип адреса хоста */

int h_length; /* длина адреса */

char** h_addr_list; /* список адресов (завершающийся NULL) */

};

Здесь h_name— каноническое имя хоста. Массив h_aliasesсодержит все псевдонимы данного хоста. Последняя запись в h_aliases— это указатель NULL, сигнализирующий о конце массива.

Параметр h_addrtypeсообщает тип адреса хоста. В данной главе будет применяться только AF_INET. Приложения, которые создавались для поддержки IPv6, получат и другие типы адресов [147] Наверное, не существует IPv6-программ, использующих struct hostaddr , однако они могут это делать. Функции, которые мы обсуждаем здесь, по умолчанию возвращают только информацию IPv4. Мы не будем рассматривать применение этих функций с IPv6. . Следующий член h_lengthуказывает длину двоичных адресов для данного хоста. Для адресов AF_INETэта длина равна sizeof(struct in_addr). Последний элемент h_addr_listпредставляет собой массив указателей на адреса данного хоста, последний из которых равен NULLдля обозначения конца списка. Если h_addrtypeравен AF_INET, то каждый указатель в этом списке указывает на структуру struct in_addr.

Две библиотечные функции выполняют преобразования между IP-номерами и именами хостов. Первая из них gethostbyname()возвращает struct hostentдля имени хоста. Вторая — gethostbyaddr()— возвращает информацию о машине с данным IP-адресом.

#include

struct hostent * gethostbyname(const char * name);

struct hostent * gethostbyaddr(const char * addr, int len, int type);

Обе функции возвращают указатель на struct hostent. Структура может быть перезаписана при последующем вызове одной из функций, поэтому все значения, которые могут понадобиться позже, программа должна сохранять.

Функция gethostbyname()принимает один параметр — строку, содержащую имя хоста. Функция gethostbyaddr()принимает три параметра, которые вместе определяют адрес. Первый из них addrуказывает на struct in_addr. Следующий lenустанавливает длину информации, на которую указывает параметр addr. Последний typeизлагает тип адреса, который нужно преобразовать в имя хоста ( AF_INETдля IPv4-адресов).

Если во время поиска имени хоста происходят ошибки, то код ошибки передается в h_errno. Вызов функции herror()распечатывает описание ошибки (данная функция почти идентична стандартной функции perror()).

Единственный код ошибки, на котором тестируется большинство программ, это NETDB_INTERNAL, который указывает на неудачный системный вызов. При возвращении этой ошибки параметр errno содержит описание той проблемы, которая привела к отказу.