UNP编程：30---名字与地址转换之（地址解析函数：gethostbyname()、gethostbyaddr()、hstrerror()、struct hostent）

原创

董哥的黑板报 2021-08-28 14:36:35 ©著作权

文章标签 gethostbyname gethostbyaddr 地址解析函数 struct hostent #include 文章分类 后端开发

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一、引入

认知计算机主机通常采用直观可读的名字。本书到目前为止的所有例子都有意使用IP地址而不是名字，这样我们能够确切地知道：对于诸如connect和sendto这样的函数，进入套接字地址结构的是什么内容；对于诸如accept和recvfrom这样的函数，返回的是什么内容。然而大多数应用程序应该处理名字而不是地址。当我们往IPv6转移时，这一点变得尤为正确，因为IPv6 地址（十六进制数串）比IPv4点分十进制数串要长得多。（上一节中的AAAA记录例子和 ip6.arpa域PTR记录例子足以说明问题了）

二、struct hostent结构体

struct hostent {
    char   *h_name;       /* official name of host */
    char  **h_aliases;    /* alias list */
    int     h_addrtype;   /* host address type */
    int     h_length;     /* length of address */
    char  **h_addr_list;  /* list of addresses */
}

查找主机名最基本的函数是gethostbyname。如果调用成功，它就返回一个指向hostent 结构的指针，该结构中含有所查找主机的所有IPv4地址。这个函数的局限是只能返回IPv4地址，而后面讲解的getaddrinfo函数能够同时处理IPv4地址和IPv6地址。POSIX规范预警可能会在将来的某个版本中撤销gethostbyname函数。

成员
h_name：主机的规范名称。返回的h_name称为所查询主机的规范（canonical）名字。以上一节的CNAME记录例子为例，主机ftp.unpbook.com的规范名字是linux.unpbook.com。另外，如果我们在主机aix上以一个非限定主机名（例如solaris）调用gethostbyname，那么作为规范名字返回的是它的 FQDN（即solaris.unpbook.com）
h_aliases：主机的别名列表（指针数组，每个元素以'\0'结尾）
h_addrtype：主机的地址类型（例如：AF_INET等）
h_length：地址长度
h_addr_list：IP值，一个主机名可能对应于多个IP地址，所以这是个IP列表

UNP编程：30---名字与地址转换之（地址解析函数：gethostbyname()、gethostbyaddr()、hstrerror()、struct hostent）_地址解析函数

三、gethostbyname函数

#include <netdb.h>
extern int h_errno;
struct hostent *gethostbyname(const char *hostname);

功能：通过给定的主机名返回主机名对应的IP地址
按照DNS的说法，此函数执行的是对A记录的查询，只能返回IPV4地址

返回值
成功：成功返回struct hostent结构体指针
失败：当发生错误时，它不设置errno变量，，返回NULL且将全局整数变量h_errno设置为在头文件中定义的下列常值之一：
HOST_NOT_FOUND
TRY_AGAIN
NO_RECOVERY
NO_DATA（等同于NO_ADDRESS）：NO_DATA错误表示指定的名字有效，但是它没有A记录。只有MX记录的主机名就是这样的一个例子

局限性
这个函数的局限是只能返回IPv4地址（POSIX规范预警可能会在将来的某个版本中撤销gethostbyname函数）
getaddrinfo函数能够同时处理IPv4和IPv6地址，
备注：gethostbyname函数不大可能真正消失，除非整个因特网改为使用IPv6，那可能是在遥遥无期的将来。从POSIX规范中撤销该函数意在声明新的程序不该再使用它。我们鼓励在新的程序中改用getaddrinfo函数

参数的注意事项：
有些版本的gethostbyname函数实现允许hostname参数是一个点分十进制数串，也就是如下格式的调用是可行的：

hptr = gethostbyname("192.168.42.2");

添加如此处理hostname参数的代码是因为Rlogin客户只接受主机名，并以它为参数调用 gethostbyname，而不接受点分十进制数串。POSIX规范允许但不强求如此处理hostname参数，因此考虑可移植性的应用程序不能依赖这个特性

演示案例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<netdb.h>
#include<arpa/inet.h>


int main(int argc,char **argv)
{
    char *ptr,**pptr;
    char str[INET_ADDRSTRLEN];

    struct hostent *hptr;

    while(--argc>0)
    {
        ptr= *++argv;
        if((hptr=gethostbyname(ptr))==NULL){
            printf("gethostbyname error for host:%s,error code:%s\n",ptr,hstrerror(h_errno));
            continue;
        }
        
        printf("offical hostname:%s\n",hptr->h_name);

        if((*(pptr=hptr->h_aliases))!=NULL){
            printf("alias hostname:");
            for(;*pptr!=NULL;pptr++)
                printf("%s\t",*pptr);
            printf("\n");
        }

        switch(hptr->h_addrtype)
        {
            case AF_INET:
                printf("ip type:AF_INET\n");
                printf("ip length:%d\n",hptr->h_length);
                if((*(pptr=hptr->h_addr_list))!=NULL){
                    printf("ip address:");
                    for(;*pptr!=NULL;pptr++)
                        printf("%s\t",inet_ntop(hptr->h_addrtype,*pptr,str,sizeof(str)));
                    printf("\n");
                }
                break;
            default:
                perror("unknown address type");
                break;
        }
    }

    exit(0);
}

测试一个不存在的地址

四、gethostbyaddr函数

#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h> /* for AF_INET */
struct hostent *gethostbyaddr(const void *addr,socklen_t len, int type);

//返回值：成功返回struct hostent结构体指针;出错返回NULL且设置h_errno

功能：试图由一个二进制的IP地址找到相应的主机名，恰好与gethosybyname的行为相反
按照DNS的说明，gethostbyaddr在in_addr.arpa域中向一个名字服务区查询PTR记录

参数
addr：网络格式的IP地址，需要强转（实际上不是char*类型，而是一个指向存放IPV4地址的某个in_addr结构体的指针）
len：参数1结构的大小
type：对于IPv4地址，此参数为AF_INET

返回值
成功：成功返回struct hostent结构体指针
失败：当发生错误时，它不设置errno变量，，返回NULL且将全局整数变量h_errno设置为在头文件中定义的下列常值之一：
HOST_NOT_FOUND
TRY_AGAIN
NO_RECOVERY
NO_DATA（等同于NO_ADDRESS）：NO_DATA错误表示指定的名字有效，但是它没有A记录。只有MX记录的主机名就是这样的一个例子

演示案例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<netdb.h>
#include<arpa/inet.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    char       *ptr, **pptr;
    char       str[INET_ADDRSTRLEN];
    struct hostent   *hptr;
    u_int addr;

    if (argc != 2)
    {
        printf("usage: %s IP-address\n",argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if ((int) (addr = inet_addr (argv[1])) == -1)//将字符串形式的点分十进制转换为网络IP格式 
    {
        printf("IP-address must be of the form a.b.c.d\n");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
    
   while(--argc>0)
    {
        ptr= *++argv;
        if((hptr=gethostbyaddr((char *) &addr, sizeof (addr), AF_INET))==NULL){
            printf("gethostbyname error for host:%s,error code:%s\n",ptr,hstrerror(h_errno));
            continue;
        }
        
        printf("offical hostname:%s\n",hptr->h_name);

        if((*(pptr=hptr->h_aliases))!=NULL){
            printf("alias hostname:");
            for(;*pptr!=NULL;pptr++)
                printf("%s\t",*pptr);
            printf("\n");
        }

        switch(hptr->h_addrtype)
        {
            case AF_INET:
                printf("ip type:AF_INET\n");
                printf("ip length:%d\n",hptr->h_length);
                if((*(pptr=hptr->h_addr_list))!=NULL){
                    printf("ip address:");
                    for(;*pptr!=NULL;pptr++)
                        printf("%s\t",inet_ntop(hptr->h_addrtype,*pptr,str,sizeof(str)));
                    printf("\n");
                }
                break;
            default:
                perror("unknown address type");
                break;
        }
    }
    exit(0);
}