IP地址转换函数——inet_pton inet_ntop inet_aton inet_addr inet_ntoa

本文详细介绍了IPv4和IPv6地址的点分十进制与二进制之间的转换方法,包括inet_pton和inet_ntop函数的使用,以及inet_aton、inet_addr和inet_ntoa等传统函数的功能和局限性。

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inet_pton

NAME
    inet_pton - 将 IPv4 和 IPv6 地址从点分十进制转换为二进制

SYNOPSIS

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

DESCRIPTION
    该函数将字符串src转换为af地址类型协议簇的网络地址,并存储到dst中。对于af参数,必须为AF_INETAF_INET6

RETURN VALUE
    inet_pton转换成功则返回1,对于指定的地址类型协议簇,如果不是一个有效的网络地址,将转换失败,返回 0,如果指定的地址类型协议簇不合法,将返回-1并,并且errno设置为EAFNOSUPPORT

NOTES
    不同于inet_atoninet——addrinept_pton支持 IPv6 地址。另一方面,inet_pton仅支持点分十进制表示的 IPv4 地址,而inet_atoninet_addr接受更通用的数字和点表示法(十六进制和八进制数字格式,以及格式不需要显式写入所有四个字节)。

inet_ntop

NAME
    inet_ntop - 将 IPv4 和 IPv6 地址从二进制转换为点分十进制

SYNOPSIS

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

DESCRIPTION
    该函数将地址类型协议簇为af的网络地址src转换为字符串,并将其存储到dst中,其中dst不能是空指针。调用者在参数size中指定可使用的缓冲字节数。
    inet_ntop拓展自inet_ntoa来支持多种地址类型协议簇,inet_ntoa现在已经被弃用。

RETURN VALUE
    inet_ntop执行成功,返回一个指向dst的非空指针,如果执行失败,将返回NULL,并且errno设置为相应的错误类型。

ERRORS

  • EAFNOSUPPORT
    af并不是一个合法的地址类型协议簇
  • ENOSPC
    要转换的字符串地址src其字节大小超过了给定的缓冲字节大小

EXAMPLE

    以下是关于inet_ptoninet_ntop函数使用的例子

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

int main(int argc, char *argv[])
{
   unsigned char buf[sizeof(struct in6_addr)];
   int domain, s;
   char str[INET6_ADDRSTRLEN];

   if (argc != 3) {
       fprintf(stderr, "Usage: %s {i4|i6|<num>} string\n", argv[0]);
       exit(EXIT_FAILURE);
   }

   domain = (strcmp(argv[1], "i4") == 0) ? AF_INET :
            (strcmp(argv[1], "i6") == 0) ? AF_INET6 : atoi(argv[1]);

   s = inet_pton(domain, argv[2], buf);
   if (s <= 0) {
       if (s == 0)
           fprintf(stderr, "Not in presentation format");
       else
           perror("inet_pton");
       exit(EXIT_FAILURE);
   }

   if (inet_ntop(domain, buf, str, INET6_ADDRSTRLEN) == NULL) {
       perror("inet_ntop");
       exit(EXIT_FAILURE);
   }

   printf("%s\n", str);

   exit(EXIT_SUCCESS);
}

inet_aton inet_addr inet_ntoa

NAME
    inet_aton, inet_addr, inet_ntoa - 网络地址操作例程

SYNOPSIS

    #include <sys/socket.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <arpa/inet.h>
    
    typedef uint32_t in_addr_t;
    struct in_addr{
        in_addr_t s_addr;
    };

    int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);
    in_addr_t inet_addr(const char *cp);
    char *inet_ntoa(struct in_addr in);

DESCRIPTION
    inet_aton函数将网络主机地址cp从 IPv4 的点分十格式转换为二进制值(以网络字节序)并且把它保存在inp指针指向的结构体中。如果地址是合法的,那么inet_aton函数返回非0值,反之返回0值。cp中提供的地址可以要有以下几种格式:

  • a.b.c.d 四个数字部分中的每一个指定地址的一个字节,字节按从左到右的顺序分配以产生二进制地址。
  • a.b.c a和b指定二进制地址的前两个字节,c被解释为16位值,它定义二进制地址的最右边两个字节。此表示法适用于指定(过时的)B类网络地址。
  • a.b a指定二进制地址的第一个字节,b被解释为24位值,它定义了二进制地址的最右边三个字节。此表示法适用于指定(过时的)A类网络地址。
  • a a被解释为32位值,直接存储到二进制地址中而不进行任何字节重新排列。
        在所有上述形式中,虚线标示的地址格式可以用十进制,八进制(带前导0)或十六进制指定(前导0X)。任何这些形式的地址统称为IPV4数字和点符号。使用正好四个十进制数称为 IPv4 点分十进制表示法。
        如果提供的字符串地址被成功转换,inet_aton函数返回1,如果提供的字符串地址不合法,返回0(此时errno不会被设置为错误)

    inet_addr函数将网络主机地址cp从 IPv4 的数字点表示形式转换为以网络字节顺序的二进制形式。如果输入不合法,INADDR_NONE(通常为-1)被返回。这个函数存在一个问题,因为-1是一个合法的地址(255.255.255.255)。可以使用inet_aton函数、inet_pton函数或者getaddrinfo函数来代替使用它,这些函数提供了一种更清晰的方式来指示错误返回。

    inet_ntoa函数将网络主机地址in转换为点分十格式的 IPv4 地址。该函数的返回值所指向的字符串驻留在静态内存中,后续调用将覆盖该缓冲区。

NOTES
    在 x86 架构中,主机字节顺序首先是最低有效字节(小端),而在因特网上使用的网络字节顺序是最高有效字节(大端)。

EXAMPLE

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

int main(int argc, char *argv[])
{
   unsigned char buf[sizeof(struct in6_addr)];
   int domain, s;
   char str[INET6_ADDRSTRLEN];

   if (argc != 3) {
       fprintf(stderr, "Usage: %s {i4|i6|<num>} string\n", argv[0]);
       exit(EXIT_FAILURE);
   }

   domain = (strcmp(argv[1], "i4") == 0) ? AF_INET :
            (strcmp(argv[1], "i6") == 0) ? AF_INET6 : atoi(argv[1]);

   s = inet_pton(domain, argv[2], buf);
   if (s <= 0) {
       if (s == 0)
           fprintf(stderr, "Not in presentation format");
       else
           perror("inet_pton");
       exit(EXIT_FAILURE);
   }

   if (inet_ntop(domain, buf, str, INET6_ADDRSTRLEN) == NULL) {
       perror("inet_ntop");
       exit(EXIT_FAILURE);
   }

   printf("%s\n", str);

   exit(EXIT_SUCCESS);
}

转载于:https://www.cnblogs.com/ZhaoxiCheung/p/9388009.html

<think>好的,用户之前已经询问过关于htonl、htons等字节序转换函数的用法,现在他们又提到了inet_aton函数。我需要确定用户具体想了解哪些函数,以及他们可能的使用场景。 首先,用户提到的inet_aton属于地址转换函数,用于将点分十进制的IP地址字符串转换为网络字节序的二进制形式。这类函数在网络编程中常用于处理IP地址,属于基础但重要的部分。考虑到用户之前的问题是关于字节序转换,现在转向地址转换,可能需要补充这部分知识,帮助用户全面理解网络编程中的数据转换。 接下来,我需要回顾常见的地址转换函数,如inet_atoninet_addrinet_ntoa,以及更现代的inet_ptoninet_ntop。用户可能在使用这些函数时遇到问题,比如兼容性、线程安全,或者对IPv6的支持。需要详细解释每个函数的用法、参数、返回值以及注意事项,尤其是过时的函数inet_addrinet_ntoa的安全问题。 用户可能没有直接提到,但潜在的需求可能是如何在不同的IP地址格式之间正确转换,确保网络程序在不同环境下的稳定性和兼容性。例如,使用inet_pton替代过时的函数,处理IPv6地址,或者线程安全的问题。需要强调推荐使用inet_ptoninet_ntop,因为它们支持IPv6并且更安全。 另外,用户可能对示例代码感兴趣,特别是如何在实际代码中使用这些函数。例如,将字符串"192.168.1.1"转换为struct in_addr,或者处理错误情况。需要提供具体的代码片段,并指出常见错误,比如未检查返回值导致的问题。 最后,总结部分要明确各个函数的适用场景,强调最佳实践,比如优先使用inet_pton,避免使用已被废弃的函数,并注意线程安全。这有助于用户做出正确的选择,避免潜在的bug和兼容性问题。</think>好的!`inet_aton` 是网络编程中用于 **IP地址字符串与二进制格式相互转换** 的核心函数之一,常与 `inet_ntoa`、`inet_addr`、`inet_pton`、`inet_ntop` 等函数配合使用。以下是详细解析: --- ### **一、核心函数对比** | 函数名称 | 功能描述 | 输入类型 | 输出类型 | 线程安全 | IPv6支持 | 推荐指数 | |------------------|-----------------------------------|---------------|---------------|----------|----------|----------| | `inet_aton()` | 字符串IPv4 → 网络字节序二进制 | `const char*` | `struct in_addr` | 否 | ❌ | ★★☆☆☆ | | `inet_addr()` | 字符串IPv4 → 32位整数(已过时) | `const char*` | `in_addr_t` | 否 | ❌ | ★☆☆☆☆ | | `inet_ntoa()` | 网络字节序二进制 → 字符串IPv4 | `struct in_addr` | `char*` | 否 | ❌ | ★★☆☆☆ | | `inet_pton()` | 字符串IP → 二进制(支持IPv4/IPv6) | `int af` | `void*` | 是 | ✅ | ★★★★★ | | `inet_ntop()` | 二进制 → 字符串(支持IPv4/IPv6) | `int af` | `char*` | 是 | ✅ | ★★★★★ | --- ### **二、函数详解与代码示例** #### 1. **`inet_aton()`(ASCII to Network)** - **功能**:将点分十进制IPv4地址(如 `"192.168.1.1"`)转换为 `struct in_addr`(网络字节序) - **参数**: ```c int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp); ``` - `cp`:输入字符串(如 `"192.168.1.1"`) - `inp`:输出二进制地址 - **返回值**:成功返回 `1`,失败返回 `0` - **示例**: ```cpp #include <arpa/inet.h> struct in_addr addr; if (inet_aton("192.168.1.1", &addr)) { printf("Binary IP: 0x%08x\n", addr.s_addr); } ``` #### 2. **`inet_ntoa()`(Network to ASCII)** - **功能**:将 `struct in_addr` 转换为点分十进制字符串 - **注意**:返回静态缓冲区,**非线程安全** - **示例**: ```cpp struct in_addr addr; addr.s_addr = htonl(0xC0A80101); // 192.168.1.1 char *ip_str = inet_ntoa(addr); // 返回静态内存指针 printf("IP String: %s\n", ip_str); ``` #### 3. **`inet_pton()`(Presentation to Network)** - **功能**:通用IP地址转换(支持IPv4/IPv6) - **参数**: ```c int inet_pton(int af, const char *src, void *dst); ``` - `af`:地址族(`AF_INET` 或 `AF_INET6`) - `src`:输入字符串(如 `"2001:db8::1"`) - `dst`:输出二进制地址(`struct in_addr` 或 `struct in6_addr`) - **示例**: ```cpp struct sockaddr_in6 ipv6_addr; if (inet_pton(AF_INET6, "2001:db8::1", &ipv6_addr.sin6_addr) == 1) { // 转换成功 } ``` #### 4. **`inet_ntop()`(Network to Presentation)** - **功能**:通用二进制地址转字符串(支持IPv4/IPv6) - **参数**: ```c const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size); ``` - `size`:目标缓冲区大小(IPv4至少16字节,IPv6至少46字节) - **示例**: ```cpp struct in_addr addr; char ip_str[INET_ADDRSTRLEN]; // 专门用于IPv4的缓冲区 inet_ntop(AF_INET, &addr, ip_str, INET_ADDRSTRLEN); ``` --- ### **三、关键注意事项** #### 1. **`inet_addr()` 的缺陷** - 无法区分 `"0.0.0.0"` 和错误返回值 `INADDR_NONE`(均为 `0xFFFFFFFF`) - **已过时**,建议用 `inet_aton()` 或 `inet_pton()` 替代 #### 2. **线程安全问题** - `inet_ntoa()` 使用静态缓冲区,多线程时需加锁 - **推荐优先使用 `inet_ntop()`** #### 3. **IPv6兼容性** - 使用 `inet_pton(AF_INET6, ...)` 和 `inet_ntop(AF_INET6, ...)` 处理IPv6地址 #### 4. **缓冲区大小** - 定义缓冲区时使用标准常量: ```cpp #define INET_ADDRSTRLEN 16 // IPv4字符串最大长度 #define INET6_ADDRSTRLEN 46 // IPv6字符串最大长度 ``` --- ### **四、错误处理模板** ```cpp // IPv4转换示例 struct in_addr addr; const char *ip_str = "10.20.30.40"; if (inet_pton(AF_INET, ip_str, &addr) != 1) { perror("无效的IPv4地址"); exit(EXIT_FAILURE); } // 反向转换 char result_str[INET_ADDRSTRLEN]; if (!inet_ntop(AF_INET, &addr, result_str, INET_ADDRSTRLEN)) { perror("转换失败"); exit(EXIT_FAILURE); } ``` --- ### **五、总结** - **优先使用**:`inet_pton()` 和 `inet_ntop()`(线程安全、支持IPv6) - **避免使用**:`inet_addr()` 和 `inet_ntoa()`(过时、不安全) - **核心场景**: - 配置服务器监听地址时解析 `"0.0.0.0"` - 日志系统中将二进制IP转换为可读字符串 - 处理用户输入的IP地址时验证格式 这些函数是网络编程中处理IP地址的基础工具,正确使用可有效避免地址解析错误和安全性问题。
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