嵌入式Linux网络编程第3章.ppt

第8章 服务器和客户端信息的获取,由于在网络传输的数据和本地的数据之间存在字节序的对应问题，本章介绍了网络程序设计中经常用到的网络字节序的概念，并对字节序的转换函数进行了详细的介绍。本章中还对经常用到的IP转化函数、DNS转换、协议名称处理等进行了介绍。主要包含如下内容： 介绍了网络字节序和主机字节序的概念，并介绍如何进行网络字节序和主机字节序之间的转换。 介绍了字符串IP地址和二进制IP地址之间的转换函数，例如，inet_aton()、inet_ntoa()、inet_addr()等，并介绍了协议无关的转换函数，例如inet_pton()和inet_ntop()函数。 介绍了如何使用gethostbyname()及gethostbyaddr()函数获得目标主机的信息，并简单介绍了DNS的概念。,8.1 字节序,字节序是由于不同的主处理器和操作系统对大于一个字节的变量在内存中的存放顺序不同而产生的，例如两个字节的short int和四个字节的int类型变量都有字节序的问题。字节序通常有大端字节序和小端字节序的两种分类方法。,8.1.1 大端字节序和小端字节序,字节序是由于CPU和OS对多字节变量的内存存储顺序不同而产生的。 1字节序介绍 2字节序的例子,8.1.2 字节序转换函数,由于主机的千差万别，主机的字节序不能做到统一，但是对于网络上传输的变量，它们的值必须有一个统一的表示方法。网络字节序是指多字节变量在网络传输时的表示方法，网络字节序采用高端字节序的表示方法。这样小端字节序的系统通过网络传输变量的时候需要进行字节序的转换，大端字节序的变量则不需要进行转换。 1字节序转换函数介绍 2字节序转换的方法,8.1.2 字节序转换函数,8.1.2 字节序转换函数,8.1.3 一个字节序转换的例子,下面的例子是对16位数值和32位数值进行字节序转换，每种类型的数值进行两次转换，最后打印结果。 116位字节序转换结构 232位字节序转换结构 3变量值打印函数showvalue 4主函数main 516位值0xabcd的二次转换 632位值0x12345678的二次转换 7结果打印 8编译运行程序,8.2 字符串IP地址和二进制IP地址的转换,人们可以理解的IP地址表达方式是类似“”这样的字符串；而计算机理解的则是像0x01111111000000000000000000000001（）这样表达的IP地址方式。在网络程序的设计中，经常需要进行字符串表达方式的IP地址和二进制的IP地址之间的转换，本节对此类函数进行介绍。,8.2.1 inet_xxx()函数,Linux操作系统有一组函数用于网络地址的字符串形式和二进制形式之间的转换，其形式为inet_xxx()。函数的原型如下： #include #include #include 1函数inet_aton() 2函数inet_addr() 3函数inet_network() 4函数inet_ntoa() 5函数inet_makeaddr() 6函数inet_lnaof() 7函数inet_netof() 8结构struct in_addr,8.2.2 inet_pton()和inet_ntop()函数,函数inet_pton()和函数inet_ntop()是一套安全的协议无关的地址转换函数。所谓的“安全”是相对于inet_aton()函数的不可重入性来说。这两个函数都是可以重入的，并且这些函数支持多种地址类型，包括IPv4和IPv6。 1函数inet_pton() 2函数inet_ntop(),8.2.3 使用8.2.1小节地址转换函数的例子,前面的两个小节对地址转换函数进行了介绍，本节通过两个例子对上述函数进行简单的说明。 测试结果表明函数inet_ntoa()、inet_addr()是不可重入的。 1初始化设置 2测试函数inet_aton() 3测试函数inet_addr() 4测试函数inet_ntoa() 5测试函数inet_ntoa() 6测试函数inet_lnaof() 7测试函数inet_lnaof() 8编译运行程序,8.2.4 使用函数inet_pton和函数inet_ntop的例子,下面的代码是使用函数inet_pton和函数inet_ntop的例子。在代码中对如何使用这两个函数使用函数inet_pton将字符串转换为二进制和使用函数inet_ntop将二进制IP地址转化为字符串的简单实例。 #include #include #include #include #include #define ADDRLEN 16 int main(int argc, char *argv) struct in_addr ip; char IPSTR=““; char addrADDRLEN; const char*str=NULL; int err = 0; err = inet_pton(AF_INET, IPSTR, ,8.3 套接字描述符判定函数issockettype(),套接字文件描述符从形式上与通用文件描述符没有区别，判断一个文件描述符是否是一个套接字描述符可以通过如下的方法实现：先调用函数fstat获得文件描述符的模式，然后将模式的S_IFMT部分与标识符S_IFSOCK比较可以知道一个文件描述符是否为套接字描述符。 下面是套接字描述符判定的实例代码。程序代码先构建一个用于测试是否为套接字文件描述符的寒暑issockettype()，在主函数中对标准输入和构建后的套接字文件描述符进行是否套接字文件描述符的判断。,8.3.1 进行文件描述符判定的函数issockettype(),这个函数先获得描述符的状态，保存在变量st中，将st的成员st_mode与S_IFMT进行“与”运算后获取文件描述符的模式。判断上述值是否与S_IFSOCK相等，可以知道文件描述符是否为套接字文件描述符。 int issockettype(int fd) struct stat st; int err = fstat(fd, ,8.3.2 main()函数,先判断标准输入是否为套接字文件描述符，将判断结果打印出来。然后建立一个套接字s，使用函数issocktype对s进行判断，并将判断结果打印出来。 int main(void) int ret = issockettype(0); printf(“value %dn“,ret); int s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0); ret = issockettype(s); printf(“value %dn“,ret); return 0; ,8.4 IP地址与域名之间的相互转换,在实际的使用中，经常有只知道主机的域名而不知道主机名对应的IP地址的情况，而socket的API均为基于IP地址，所以如何进行主机域名和IP地址之间的转换是十分必要的。本节对DNS的原理和相关的域名转换函数进行介绍。,8.4.1 DNS原理,DNS（Domain Name System）是“域名系统”的英文缩写，域名系统是一种树形结构，按照区域组成层次性的结构，表示计算机名称和IP地址的对应情况。DNS用于TCP/IP的网络，用比较形象化的友好命名来代替枯燥的IP地址，方便用户记忆。DNS的功能就是在主机的名称和IP地址之间担任翻译的作用。 1DNS查询过程 2DNS的拓扑结构,8.4.1 DNS原理,8.4.2 获取主机信息的函数,函数gethostbyname()和gethostbyaddr()都可以获得主机的信息。函数gethostbyname()通过主机的名称获得主机的信息，函数gethostbyaddr()通过IP地址获得主机的信息。 1函数gethostbyname() 2函数gethostbyaddr(),8.4.2 获取主机信息的函数,8.4.3 使用主机名获取主机信息的例子,下面的例子代码查询的信息，并将主机的信息打印出来。 1获得主机名 2打印主机相关信息 3编译运行程序,8.4.4 函数gethostbyname()不可重入的例子,在8.3.2小节例子的基础上，修改其代码，先调用gethostbyname()函数获得的信息，然后调用gethostbyname()函数获得的信息，打印输出消息。,8.5 协议名称处理函数,为了方便操作，Linux提供了一组用于查询协议的值及名称的函数。本节对相关的函数及使用方法和注意事项进行简单的介绍。,8.5.1 函数xxxprotoxxx(),协议族处理函数有如下几个，可以通过协议的名称、编号等获取协议类型。 #include struct protoent *getprotoent(void); /*从协议文件中读取一行*/ struct protoent *getprotobyname(const char *name); /*从协议文件中找到匹配项*/ struct protoent *getprotobynumber(int proto); /*按照协议类型的值获取匹配项*/ void setprotoent(int stayopen); /*设置协议文件打开状态*/ void endprotoent(void); /*关闭协议文件*/,8.5.1 函数xxxprotoxxx(),8.5.2 使用协议族函数的例子,如下的例子按照名称查询一组协议的项目，首先用setprotoent(1)打开文件/etc/protocols，然后使用函数getprotobyname()查询函数并显示出来，最后使用函数endprotoent()关闭文件/etc/protocols。代码如下。 1显示显示协议项目函数display_protocol() 2主函数main(),8.6 小结,本章中介绍