Linux|Linux 网络之IP转换 Linux|C

一个IP地址是有小数点分开的十进制数表示的，我们称为点分十进制表示法。其中每一个十进制数代表一个字节的无符号数值（按照网络字节序）因为每个字节都是无符号的8位数值，这就限制了每一个字节所能表示的范围是0~255。
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特殊的IP

每一个字节都为0的地址("0.0.0.0")对应于当前主机；
IP地址中的每一个字节都为1的IP地址("255.255.255.255")都是当前子网的广播地址；
IP地址中凡是以"11110"开头的E类IP地址都保留用于将来和实验使用；
IP地址中不能以十进制"127"作为开头，该类地址中数字127.0.0.1 到 127.255.255.255 用于回路测试；如 127.0.0.1 可以代表本机IP地址；
网络ID的第一个8位组也不能全置"0"，全"0"表示本地网络。

操作IP地址的相关函数 in_addr_t inet_addr(const char *string);
这个函数使用string作为输入参数,并将这个点分十进制的IP地址转换为按网络字节序的整形值。函数成功后返回二进制的网络字节序的IP地址（struct in_add）,否则返回INADDR_NONE（-1）。
示例：

#include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { struct in_addr addr; if(argc != 2) { fprintf(stderr,"%s \n", argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } if( (addr.s_addr = inet_addr(argv[1])) == -1) { fprintf(stderr,"%s is Invalid address\n",argv[1]); } else { fprintf(stdout,"%u\n",addr.s_addr); } return 0; } 注意：如果IP地址为 255.255.255.255 。那么调用 inet_addr() 函数后返回 -1 (因为 -1 的补码形式是 0xFFFFFFFF)。所以不建议使用 inet_addr() 函数。而使用 inet_aton() 函数。

int inet_aton(const char *string, strcut in_addr *addr);
将 string 中存储的点分十进制字符串类型的IP地址转换为二进制的IP地址,转换后的值保存在指针 addr 指向的结构 struct in_addr 中。函数执行成功返回非0值，失败返回0。
示例：

#include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { if( argc != 2) { fprintf(stderr,"%s \n",argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } struct in_addr addr; if(inet_aton(argv[1],&addr) != 0) fprintf(stdout,"%u\n",addr.s_addr); else fprintf(stdout,"%s Invalid address\n",argv[1]); return 0; }

char *inet_ntoa(strcut in_addr addr);
将32位的二进制IP地址转换为点分十进制字符串形式。函数执行成功则返回字符串，失败返回NULL。

#include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { if( argc != 2) { fprintf(stderr,"%s \n",argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } struct in_addr addr; if(inet_aton(argv[1],&addr) == 0) { fprintf(stderr,"%s Invalid address\n",argv[1]); exit(EXIT_FAILURE); } printf("%s\n",inet_ntoa(addr)); return 0; }

in_addr_t inet_network(const char *str);
将参数 str 执行的字符串形式的网络地址转换为主机字节序的二进制IP地址（无视大小端）。执行成功返回转换后的结果，失败返回-1。示例：

#include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { if( argc != 2 ) { fprintf(stderr,"%s \n",argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } struct in_addr addr; if ((addr.s_addr = inet_network(argv[1])) == -1) { fprintf(stderr,"%s Invalid address\n",argv[1]); exit(EXIT_FAILURE); } else { fprintf(stdout,"%u \n",addr.s_addr); } return 0; }

in_addr_t inet_lnaof(struct in_addr addr);
从参数 addr 中提取主机地址，执行成功返回主机字节序形式的主机地址。
如： 192.168.1.1 属于C类地址，则主机地址为 1 。
示例：

#include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { if( argc != 2 ) { fprintf(stderr,"%s \n",argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } struct in_addr addr; if ((addr.s_addr = inet_network(argv[1])) == -1) { fprintf(stderr,"%s Invalid address\n",argv[1]); exit(EXIT_FAILURE); } addr.s_addr = htonl(addr.s_addr); fprintf(stdout,"0x%x \n",inet_lnaof(addr)); return 0; }

in_addr_t inet_netof(struct in_addr addr);
从参数 addr 中提取网络地址，执行成功返回主机字节序形式的网络地址。
如： 192.168.1.1 属于 C 类地址，则网络地址为 0x c0a801。
示例：

#include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { if( argc != 2 ) { fprintf(stderr,"%s \n",argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } struct in_addr addr; if ((addr.s_addr = inet_network(argv[1])) == -1) { fprintf(stderr,"%s Invalid address\n",argv[1]); exit(EXIT_FAILURE); } printf("0x%x\n",addr.s_addr); addr.s_addr = htonl(addr.s_addr); fprintf(stdout,"0x%x \n",inet_netof(addr)); return 0; }

struct in_addr inet_makeaddr(int net, int host);
将主机字节序的网络地址 net 和主机地址 host 合并成一个网络字节序的IP地址。
示例：

#include #include #include #include int main(int argc, char *argv[]) { if( argc != 2 ) { fprintf(stderr,"%s \n",argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } struct in_addr addr, addr_1; if ((addr.s_addr = inet_network(argv[1])) == -1) { fprintf(stderr,"%s Invalid address\n",argv[1]); exit(EXIT_FAILURE); } addr.s_addr = htonl(addr.s_addr); uint32_t net = inet_netof(addr); uint32_t host = inet_lnaof(addr); addr_1 = inet_makeaddr(net,host); printf("0x%x \n",htonl(addr_1.s_addr)); return 0; }

主机序和网络序：不同的CPU有不同的自己序类型，这些字节序是指整数在内存中保存的顺序，这个叫做主机序，最常见的有两种：

Little endian：将低序字节存储在起始地址，就是俗称的小端，地址低位存储值的低位，地址高位存储值的高位 Big endian：将高序字节存储在起始地址，就是俗称的大端，地址低位存储值的高位，地址高位存储值的低位

网络字节序是 TCP/IP 中规定好的一种数据表示格式，它与具体的CPU类型、操作系统等无关，从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节序采用 big endian 排序方式。
字节序转换函数：

uint32_t htonl(uint32_t hostlong); 把 hostlong 从主机序转换到网络序。uint16_t htons(uint16_t hostshort); 把 hostshort 从主机序转换到网络序。uint32_t ntohl(uint32_t netlong); 把 netlong 从网络序转换到主机序。uint16_t ntohs(uint16_t netshort); 把netshort 从网络序转换到主机序。

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