linux网络编程基础（一）

一、数据存储顺序：大端和小端

高位字节存储高字节称为小端模式，通常都计算机采用这个模式存储。而网络则采用大端传输。所以需要转换

面试有时会出这么个题：写一个程序判断程序的存储是大端还是小端？

程序的原理见下图：

linux网络编程基础（一）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

union word{
    int a;
    char b;
}c;

int check(){
    c.a=1;
    return (c.b == 1)? 0:1;
}

int main(){
    if(check()){
        printf("big\n");
    }else{
        printf("Little\n");
    }
}

利用Union的特点，判断出了大端还是小端。

还有一道经典的面试题是：

#include<stdio.h>

int main(){
    int a[]={1,2,3,4};
    int *ptr1 = (int *)(&a+1);
    int *ptr2 = (int *)((int)a+1);
    printf("%x , %x\n",ptr1[-1],*ptr2);
}

结果是：2 , 2000000 。

第一个值的计算请参考面试知识总结（一）中的第四题。

第二个值的计算如下图：

linux网络编程基础（一）

将a转换为整形，然后增加1，再转回指针型，相当于只移动了一个bit。由于是小端存储，会将下一个数的末尾读进来。

二、字节序的处理。

因为存在大端小端的问题，所以就要进行统一的转换。

注意字符串是不用转换的，因为一个字符正好占一字节。存储顺序不影响值。而浮点数也不用转换，因为浮点数的读取规则是在cpu中定义的，是一致的。

转换所用的函数为：

htons()，htonl(); 主机转为网络字节序，s为short , l为long

ntohs()，ntohl(); 网络转为主机字节序。

三、地址格式的转换

通常情况下，都是用点分十进制（如：202.134.23.145）来表示IP地址。是个字符串。但是程序中处理时用到的是一个二进制的值。所以要进行转换。

对于IPV4有以下4个函数：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<netinet/in.h>

int main(){
    //ip地址字符串
    char* sa="202.30.45.11";
    //记录ip地址的结构体
    struct in_addr addr,ret;
    //是网络地址类型
    in_addr_t at;
    //将点分十进制字符串转换为32位网络字节序的IP
    at=inet_addr(sa);
    //十六进制输出
    printf("inet_addr:0x%x \n",at);
    //将点分十进制字符串转换为32位主机字节序，与网络字节序应该是反过来的
    printf("inet_network:0x%x \n",inet_network(sa));
    //结构体中记录IP地址的数据成员 
    addr.s_addr=at;
    //网络字节序转换为点分十进制数
    printf("inet_ntoa:%s \n",inet_ntoa(addr));
    //点分十进制数转换为网络字节序，参数为结构体
    inet_aton(sa,&ret);
    printf("inet_aton:0x%x \n",ret.s_addr);
}

编译运行的结果：

[fsy@localhost 400]$ ./addr
inet_addr:0xb2d26ca 
inet_network:0xca262d0b 
inet_ntoa:202.30.45.11 
inet_aton:0xb2d26ca 
[fsy@localhost 400]$

而对于结构不同的IPV6就不行了。但有两个函数可以通用于IPV4和IPV6：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>

int main(){
    struct in_addr ret;
    //IPV6的ip结构体
    struct in6_addr ret6;
    //存储转换的IP地址
    char buf[32];
    //IPV4
    char* sa="202.128.47.168";
    //IPV6
    char* sa6="fe80::20c:29ff:fe5f:8760";
    //点分十进制转为网络字节序，第一个参数表示IPV4
    inet_pton(AF_INET,sa,&ret);
    printf("pton: 0x%x\n",ret.s_addr);
    //网络字节序转为点分十进制，第二个参数为要转换的值，第三个参数为转换后存储的位置，第四个参数为字符串的最大长度
    inet_ntop(AF_INET,&ret,buf,32);
    printf("ntop: %s\n",buf);
    //IPV6的用法一样只是第一个参数改为AF_INET6
    inet_pton(AF_INET6,sa6,&ret6);
    printf("pton: 0x%x\n",ret6.s6_addr);
    inet_ntop(AF_INET6,&ret6,buf,32);
    printf("ntop: %s\n",buf);

}

四、域名与IP信息的解析

IP地址不好记，所以便有了域名。

可以通过返回主机信息：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<netinet/in.h>
#include<netdb.h>
int main(int argc,char **argv){
    char *ptr,**pptr;
    struct hostent *hptr;
    char addr[32];

    if(argc>1){
        //将信息存入结构体中
        if((hptr=gethostbyname(argv[1]))== NULL){
            printf("gethostbyname error!:%s\n",argv[1]);
            exit(1);
        }
        //输出主机名
        printf("h_name: %s\n",hptr->h_name);
        //主机备选名称，以NULL结尾的列表
        for(pptr=hptr->h_aliases;*pptr!=NULL;pptr++){
            printf("alias: %s\n",*pptr);
        }
        //主机网络地址，以NULL结尾的列表
        for(pptr=hptr->h_addr_list;*pptr!=NULL;pptr++){
            inet_ntop(hptr->h_addrtype,*pptr,addr,sizeof(addr));
            printf("addr :%s \n",addr);
        }

    }

}

编译输出为：

[fsy@localhost 400]$ ./gethost www.baidu.com
h_name: www.a.shifen.com
alias: www.baidu.com
addr :119.75.217.56 
addr :119.75.218.45 
[fsy@localhost 400]$

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