Beej的网络编程入门教程 第六篇 必要的系统调用 getaddrinfo

5.必要的系统调用

       这一节我们开始接触那些允许你访问网络功能的系统调用。当你在UNIX或其它支持套接字API的系统上（BSD，Windows，Linux，Mac等等）调用这些功能时系统会自动为你做好所有的工作。

       因为不知道按什么顺序调用，许多人到这里非常困惑。你可能已经发现了我没有使用完整的例子。好的，为了解决这个问题我试着按在程序中调用的顺序来按排章节。

       （请注意，例子中的代码都不健壮，因为几乎没有错误检查。请你把这些代码只当框架使用。）

5.1.getaddrinfo()------准备开始

       这确是个有大堆选项的复杂函数，但用法简单，它用来建立一些后面要使用的结构体。

       以前：如果要用gethostbyname()做DNS查询，你需要在使用前手动填充sockaddr_in结构

       现在已经不需要了，你有了函数getaddrinfo()它为你做许多事情，包括DNS和服务查询并且会填充你需要的结构体。

       看一下！

       #include <sys/types.h>

       #include <sys/socket.h>

       #include <netdb.h>

       int getaddrinfo(  const char *node, //eg. www.example.com or IP

                                   const char *service, //eg. “http” or port number

                                   const struct addrinfo * hints,

                                   struct addrinfo ** res);

       你给这个函数3个参数，它返回一个链表指针res，参数node是要连接的一个主机名称或一个IP地址，参数Service是一个端口号例如“80”，或是一个公知的服务名称像“http”或“ftp”或“telnet”或“smtp”等等。最后，hints参数指向你填写好相关的addrinfo结构体。

       这里有一个简单的调用，假设你是服务器想要监听本机IP地址3490端口。注意这里没有监听操作；仅仅是准备后面要用到的结构体。

int status;

struct addrinfo hints;

struct addrinfo *servinfo; //will point to the results;

memset(&hints, 0, sizeof hints); //make sure the struct is empty

hints.ai_family = AF_UNSPEC; //don’t care IPv4 or IPv6

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; //TCP stream sockets

hints.ai_flags = AI_PASSIVE; //fill in my IP for me

if((status= getaddrinfo(NULL, “3490”, &hints, &servinfo)) != 0)

{

       fprintf(stdder, “getaddrinfo error: %s/n”, gai_strerror(status));

       exit(1);

}

//Servinfo now points to a linked list of 1 or more struct addrinfos

// do everything until you don’t need servinfo anymore ….

freeaddrinfo(servinfo);// free the linked_list.

注意：我设置ai_family为AF_UNSPEC，就是说我不需要关心使用IPv4还是IPv6。你可以设置为AF_INET或AF_INET6。

       你也看到了AI_PASSIVE标记；这是告诉getaddrinfo()把本机的IP地址填充到套接字结构。这是很有用的，你不用手动做这些工作了（或者你可以在第一个参数处填写特殊地址，上面写的是NULL）。

       我们调用getaddrinfo()如果有错误发生，可以使用gai_strerror()打印出错误原因来。如果正常servinfo将指向一个链表结构addrinfo，每个结点有一个sockaddr结构，我们在后面可以使用。最后，当我们处理完所有的工作后，我们可以（也需要）用freeaddrinfo()释放它。

       这里有个例子：假设你是想通过www.example.net端口”3490”连接特定的服务器的客户机。重复，这并不是实际的进行了连接，但是为我们准备了后面要用到的结构。

int status;

struct addrinfo hints;

struct addrinfo *servinfo; //will point to the results;

memset(&hints, 0, sizeof hints); //make sure the struct is empty

hints.ai_family = AF_UNSPEC; //don’t care IPv4 or IPv6

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; //TCP stream sockets

//get read to connect

Status = getaddrinfo(www.example.net, “3490”, &hints, &servinfo);

//servinfo now point to a linked list of 1 or more struct addrinfos

// etc.

要强调的一点是servinfo是一个链表包含有许多地址信息，让我们写一个样例显示这些信息。这个短程序将打印出你在命令行中键入的主机的IP地址。

/*

** showip.c -- show IP addresses for a host given on the command line

*/

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netdb.h>

#include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

    struct addrinfo hints, *res, *p;

    int status;

    char ipstr[INET6_ADDRSTRLEN];

    if (argc != 2) {

        fprintf(stderr,"usage: showip hostname/n");

        return 1;

    }

    memset(&hints, 0, sizeof hints);

    hints.ai_family = AF_UNSPEC; // AF_INET or AF_INET6 to force version

    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

    if ((status = getaddrinfo(argv[1], NULL, &hints, &res)) != 0) {

        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s/n", gai_strerror(status));

        return 2;

    }

    printf("IP addresses for %s:/n/n", argv[1]);

    for(p = res;p != NULL; p = p->ai_next) {

        void *addr;

        char *ipver;

        // get the pointer to the address itself,

        // different fields in IPv4 and IPv6:

        if (p->ai_family == AF_INET) { // IPv4

            struct sockaddr_in *ipv4 = (struct sockaddr_in *)p->ai_addr;

            addr = &(ipv4->sin_addr);

            ipver = "IPv4";

        } else { // IPv6

            struct sockaddr_in6 *ipv6 = (struct sockaddr_in6 *)p->ai_addr;

            addr = &(ipv6->sin6_addr);

            ipver = "IPv6";

        }

        // convert the IP to a string and print it:

        inet_ntop(p->ai_family, addr, ipstr, sizeof ipstr);

        printf("  %s: %s/n", ipver, ipstr);

    }

    freeaddrinfo(res); // free the linked list

    return 0;

}

正像你看到的，代码调用getaddrinfo()，不论命令行传递什么内容，填充好res结构后，我们就可以遍历链表并打印出内容或进行别的操作。

运行一下例子！每个人都喜欢屏幕输出。

$ showip www.example.net

IP addresses for www.example.net:

  IPv4: 192.0.2.88

$ showip ipv6.example.com

IP addresses for ipv6.example.com:

  IPv4: 192.0.2.101

  IPv6: 2001:db8:8c00:22::171

在我们的控制下，我们得到了getaddrinfo()的返回值并传递给了另外的套接字，我们将一步步的建立我们的连接。继续阅读。