<think>我们正在使用C语言在Linux环境下编程，通过
ioctl函数
获取网络接口的物理
IP地址、网关和子网掩码。根据提供的引用，我们可以总结如下：1.
获取IP地址和子网掩码可以通过
ioctl的SIOCGIFADDR和SIOCGIF
NETMASK命令实现。2.
获取网关的方法在引用中未直接给出，但引用[4]提到需要查看接口网关，并提到使用
ioctl函数可能不够，因为网关信息通常存储在路由表中。实际上，
ioctl主要用于
获取与网络接口相关的信息（如
IP、子网掩码、MAC地址等），而网关信息通常需要从系统路由表中读取。因此，我们可以：-使用
ioctl获取IP地址和子网掩码。-通过读取/proc/net/route文件或使用netlink
socket来
获取网关信息。但是，用户明确要求使用
ioctl。请注意，
ioctl本身并不提供
获取网关的功能，因为网关是路由层面的概念。所以，我们需要分两部分：1.使用
ioctl获取IP和子网掩码。2.使用其他方法（如读取/proc/net/route）
获取网关。由于用户坚持使用
ioctl，我们需要澄清：
ioctl不能直接
获取网关。因此，我们将按照以下步骤：-使用
ioctl获取IP地址和子网掩码（参考引用[2]和[3]）。-对于网关，我们采用读取/proc/net/route文件的方法（因为引用[4]提到
ioctl可能不够，需要其他方法）。下面我们将分别实现：###
获取IP地址和子网掩码我们可以参考引用[2]和[3]中的代码，编写函数来
获取指定网络接口的
IP地址和子网掩码。###
获取网关我们可以通过解析/proc/net/route文件来
获取默认网关。具体步骤：1.打开文件/proc/net/route。2.逐行读取，跳过第一行（标题行）。3.对于每一行，按制表符分割字段。4.查找目标地址为0（即0.0.0.0）的路由，该路由的网关即为默认网关（注意：需要
转换字节序）。注意：网关地址是以十六进制小端序存储的，需要
转换。###代码实现下面我们将编写三个函数：1.`get
IPAddress`:
获取指定接口的
IP地址。2.`get
Netmask`:
获取指定接口的子网掩码。3.`getGateway`:
获取指定接口的默认网关（通过读取/proc/net/route）。注意：在
获取网关时，我们假设用户需要默认网关，并且该网关关联到指定的接口（如eth0）。由于用户要求使用
ioctl，我们只将
ioctl用于
IP和子网掩码，网关则通过读取路由表文件。下面是代码示例：```c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<sys/
ioctl.h>#include<sys/
socket.h>#include<netinet/in.h>#include<arpa/inet.h>#include<net/if.h>//
获取IP地址char*get
IPAddress(constchar*interface
){intfd;
structifreqifr;char*
ip=NULL;fd=
socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0
);if
(fd<0
){perror
("
socket"
);returnNULL;}ifr.ifr_addr.sa_family=AF_INET;strncpy
(ifr.ifr_name,interface,IFNAMSIZ-1
);if
(ioctl(fd,SIOCGIFADDR,&ifr
)<0
){perror
("
ioctl"
);close
(fd
);returnNULL;}
ip=inet_ntoa
(((structsockaddr_in*
)&ifr.ifr_addr
)->sin_addr
);close
(fd
);returnstrdup
(ip);//注意：调用者需要释放内存}//
获取子网掩码char*get
Netmask(constchar*interface
){intfd;
structifreqifr;char*
netmask=NULL;fd=
socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0
);if
(fd<0
){perror
("
socket"
);returnNULL;}ifr.ifr_addr.sa_family=AF_INET;strncpy
(ifr.ifr_name,interface,IFNAMSIZ-1
);if
(ioctl(fd,SIOCGIF
NETMASK,&ifr
)<0
){perror
("
ioctl"
);close
(fd
);returnNULL;}
netmask=inet_ntoa
(((structsockaddr_in*
)&ifr.ifr_
netmask)->sin_addr
);close
(fd
);returnstrdup
(netmask);//注意：调用者需要释放内存}//
获取默认网关（通过读取/proc/net/route）char*getGateway
(constchar*interface
){FILE*fp;charline[256];char*gateway=NULL;fp=fopen
("/proc/net/route","r"
);if
(fp==NULL
){perror
("fopen"
);returnNULL;}//跳过标题行if
(fgets
(line,sizeof
(line
),fp
)==NULL
){fclose
(fp
);returnNULL;}while
(fgets
(line,sizeof
(line
),fp
)){chariface[16];unsignedlongdestination,gw,mask;intflags,refcnt,use,metric,mtu,window,irtt;//解析每一行if
(sscanf
(line,"%15s%lx%lx%X%d%d%d%lx%d%d%d",iface,&destination,&gw,&flags,&refcnt,&use,&metric,&mask,&mtu,&window,&irtt
)!=11
){continue;}//检查接口名称和目标地址（0.0.0.0表示默认路由）if
(strcmp
(iface,interface
)==0&&destination==0
){//将网关地址从网络字节序（小端）
转换为点分十进制
structin_addraddr;addr.s_addr=gw;//注意：/proc/net/route中的地址是按主机字节序（小端）存储的，但是这里gw是十六进制形式，且是小端序，所以需要
转换为网络字节序（大端）？//实际上，addr.s_addr期望的是网络字节序（大端），但这里gw是小端序存储的，所以我们需要
转换字节序//例如：gw=0100A8C0->192.168.0.1//所以，我们需要将gw
转换为大端序（因为网络序是大端）//但是，由于我们是从小端序的十六进制数读出来的，所以直接按小端序解释为整数，然后
转换为大端序？//注意：gw在文件中是以小端序存储的，所以我们需要
转换为网络字节序（大端）的函数：htonl并不能直接使用，因为gw在文件中是小端表示，而我们的机器可能是小端或大端。//更简单的方法：将gw的四个字节反过来，然后组成一个大端序的整数。//或者使用：gw=ntohl
(gw
);但是注意，这里gw在文件里是小端存储的，而ntohl是将网络序（大端）
转为主机序，所以不适用。//正确做法：将gw视为小端序的32位整数，然后
转换为网络序（大端）？实际上，我们只需要将这四个字节的顺序反
转即可。//例如，gw在文件中是十六进制小端序：0100A8C0->每两个字节为一个单位，反
转四个字节：C0A80001->192.168.0.1//因此，我们进行字节序
转换：unsignedcharbytes[4];bytes[0]=gw&0xFF;bytes[1]=
(gw>>8
)&0xFF;bytes[2]=
(gw>>16
)&0xFF;bytes[3]=
(gw>>24
)&0xFF;unsignedlongbig_endian_gw=
(unsignedlong
)bytes[0]<<24|
(unsignedlong
)bytes[1]<<16|
(unsignedlong
)bytes[2]<<8|
(unsignedlong
)bytes[3];addr.s_addr=htonl
(big_endian_gw
);//或者直接使用big_endian_gw，但是inet_ntoa要求网络字节序（即大端），所以这里我们用htonl
转换一下（如果主机是小端，则htonl会
转换为大端，但实际上big_endian_gw已经是按大端顺序组合的，所以不需要再
转换？）//实际上，上面的步骤已经将小端存储的gw
转换成了大端序的整数（按内存顺序），然后我们赋值给addr.s_addr，这个值就是网络字节序（大端）的。//但更简单的方法是：直接使用下面的
转换//另一种方法：将gw按小端序解释，然后
转换为字符串//我们上面的
转换实际上已经得到了正确的整数表示（大端序），所以：gateway=strdup
(inet_ntoa
(addr
));break;}}fclose
(fp
);returngateway;//注意：调用者需要释放内存}intmain
(){char*
ip=get
IPAddress("eth0"
);char*
netmask=get
Netmask("eth0"
);char*gateway=getGateway
("eth0"
);printf
("
IPAddress:%s\n",
ip?
ip:"Notfound"
);printf
("
Netmask:%s\n",
netmask?
netmask:"Notfound"
);printf
("Gateway:%s\n",gateway?gateway:"Notfound"
);free
(ip);free
(netmask);free
(gateway
);return0;}```###注意事项1.在
获取网关时，我们假设默认路由的目标地址是0.0.0.0（即destination=0）。我们只读取默认路由的网关。2.网关的地址在/proc/net/route文件中是以小端序（即低字节在前）存储的，因此我们需要将其
转换为大端序（网络字节序）才能正确解析为点分十进制。3.我们只处理了默认网关（destination=0），并且只针对指定的接口（如eth0）。如果接口没有默认网关，则返回NULL。4.代码中使用了strdup来复制字符串，因此调用者需要负责释放内存。5.错误处理较为简单，实际应用中可能需要更详细的错误处理。###相关问题1.如何
获取网络接口的MAC地址？2.如何使用netlink
socket来
获取网关信息？3.如何设置网络接口的
IP地址和子网掩码？4.如何修改默认网关？</think>### 在Linux中使用
ioctl获取网络接口信息
在Linux系统中，可以通过`
ioctl`函数结合网络接口请求结构体`ifreq`来
获取网络接口的物理
IP地址和子网掩码。网关信息通常需要通过其他方式
获取（如读取`/proc/net/route`），因为
ioctl不直接支持网关查询。
#### 1.
获取IP地址和子网掩码
以下是使用`
ioctl`
获取指定网络接口（如eth0）的
IP地址和子网掩码的代码实现：
```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/
socket.h>
#include <sys/
ioctl.h>
#include <netinet/in.h>
#include <net/if.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
int main
() {
int sockfd =
socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0
);
if
(sockfd < 0
) {
perror
("
socket"
);
return 1;
}
struct ifreq ifr;
memset
(&ifr, 0, sizeof
(ifr
));
// 设置要查询的接口名
strncpy
(ifr.ifr_name, "eth0", IFNAMSIZ - 1
);
//
获取IP地址
if
(ioctl(sockfd, SIOCGIFADDR, &ifr
) < 0
) {
perror
("
ioctl(SIOCGIFADDR
)"
);
close
(sockfd
);
return 1;
}
struct sockaddr_in *
ip_addr =
(struct sockaddr_in *
)&ifr.ifr_addr;
printf
("
IP地址: %s\n", inet_ntoa
(ip_addr->sin_addr
));
//
获取子网掩码
if
(ioctl(sockfd, SIOCGIF
NETMASK, &ifr
) < 0
) {
perror
("
ioctl(SIOCGIF
NETMASK)"
);
close
(sockfd
);
return 1;
}
struct sockaddr_in *
netmask =
(struct sockaddr_in *
)&ifr.ifr_
netmask;
printf
("子网掩码: %s\n", inet_ntoa
(netmask->sin_addr
));
close
(sockfd
);
return 0;
}
```
#### 2.
获取网关信息
网关信息需要通过解析系统路由表
获取，例如读取`/proc/net/route`文件：
```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void getGateway
(const char *interface
) {
FILE *fp = fopen
("/proc/net/route", "r"
);
if
(!fp
) {
perror
("fopen"
);
return;
}
char line[256];
while
(fgets
(line, sizeof
(line
), fp
)) {
char dev[16];
unsigned long dest, gateway;
if
(sscanf
(line, "%15s %lx %lx", dev, &dest, &gateway
) == 3
) {
if
(strcmp
(dev, interface
) == 0 && dest == 0
) {
// 将网关从十六进制小端序
转换为点分十进制
unsigned char bytes[4] = {
gateway & 0xFF,
(gateway >> 8
) & 0xFF,
(gateway >> 16
) & 0xFF,
(gateway >> 24
) & 0xFF
};
printf
("网关: %d.%d.%d.%d\n", bytes[0], bytes[1], bytes[2], bytes[3]
);
break;
}
}
}
fclose
(fp
);
}
int main
() {
getGateway
("eth0"
);
return 0;
}
```
### 关键函数说明
1. **`
ioctl` 请求类型**：
- `SIOCGIFADDR`：
获取接口
IP地址
- `SIOCGIF
NETMASK`：
获取子网掩码
- `SIOCGIFHWADDR`：
获取MAC地址（可扩展支持）
2. **数据结构**：
- `
struct ifreq`：存储接口请求参数
- `
struct sockaddr_in`：
IPv4地址结构体
3. **地址
转换**：
- `inet_ntoa
()`：将网络字节序
IP转换为点分十进制字符串
- 网关需手动
转换字节序（`/proc/net/route`使用小端序）
### 注意事项
- **权限要求**：需要root权限运行
- **错误处理**：所有
ioctl调用必须检查返回值
- **字节序问题**：网关地址需从小端序
转换
- **接口名**：确保接口名正确（如eth0、wlan0）
[^1]: 通过
ioctl修改子网掩码的示例代码
[^2]: 使用
ioctl获取子网掩码的标准实现
[^3]: 精简版
ioctl获取IP和子网掩码的方法
[^4]: Linux网络接口信息
获取概述
---
### 相关问题
1. 如何使用
ioctl获取网络接口的MAC地址？
2. 如何通过
ioctl修改网络接口的
IP地址和子网掩码？
3. 在多网卡系统中如何枚举所有网络接口信息？
4.
ioctl和netlink在Linux网络编程中的主要区别是什么？
本文介绍了如何通过ioctl系统调用获取Linux系统中指定网卡的IP地址、子网掩码及广播地址。通过三个具体的应用实例展示了如何设置socket并利用ioctl获取所需网络参数。
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