Linux网络编程--字符串IP和二进制IP转换

一：不安全的（不可重入性）inet_xxx()函数族

由于计算机理解的IP都是以二进制形式保存的，那么在网络程序设计中经常会需要字符串IP和二进制IP的转换，linux系统有一组要用于网络地址转换的函数，如下：

       #include <sys/socket.h>
       #include <netinet/in.h>
       #include <arpa/inet.h>

       int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);
       //将点分4段式的IP地址转换为结构in_addr值
       in_addr_t inet_addr(const char *cp);
       //将字符串转换为结构in_addr值
       in_addr_t inet_network(const char *cp); 
       //将字符串地址的网络部分转换为结构in_addr值
       char *inet_ntoa(struct in_addr in); 
       //将结构in_addr转为字符串
       struct in_addr inet_makeaddr(int net, int host); 
       //将网络地址和主机地址合成为IP地址，返回值是in_addr值
       in_addr_t inet_lnaof(struct in_addr in); 
       //获得地址的主机部分
       in_addr_t inet_netof(struct in_addr in); 
       //获得地址的网络部分

以上部分函数存在缺陷，例如：
inet_ntoa函数返回值是一个指向字符串的指针，此内存会在每次调用inet_nota函数的时候被覆盖掉，如果不及时拿走数据就会出现不可预料的错误，因此函数是不安全的，存在某种隐患；
inet_addr,inet_network函数的返回值是-1时表示错误，占用了地址255.255.255.255的值，存在缺陷，埋下了隐患。
下面用一段代码介绍使用方法和隐患的部分：

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct in_addr ip,local,network;
    char addr1[]="192.168.1.1";     /* 网络地址字符串 */
    char addr2[]="255.255.255.255";
    char addr3[]="192.16.1";
    char addr[16];
    char *str=NULL,*str2=NULL;


    int err = 0;

    /* 测试函数inet_aton */ 
    err = inet_aton(addr1, &ip);
    if(err){
        printf("inet_aton:string %s value is:0x%x\n",addr1, ip.s_addr); 
    }else{
        printf("inet_aton:string %s  error\n",addr1);   
    }

    /* inet_addr，先测试192.168.1.1，在测试255.255.255.255 */   
    ip.s_addr = inet_addr(addr1);
    if(err != -1){
        printf("inet_addr:string %s value is:0x%x\n",addr1, ip.s_addr); 
    }else{
        printf("inet_addr:string %s  error\n",addr1);
    };
    ip.s_addr = inet_addr(addr2);
    if(ip.s_addr != -1){
        printf("inet_addr:string %s value is:0x%x\n",addr2, ip.s_addr); 
    }else{
        printf("inet_addr:string %s  error\n",addr2);
    };

    /* inet_ntoa，先测试192.168.1.1，在测试255.255.255.255
    *   证明函数的不可重入性
     */
    ip.s_addr = 192<<24|168<<16|1<<8|1;
    str = inet_ntoa(ip);
    ip.s_addr = 255<<24|255<<16|255<<8|255;
    str2 = inet_ntoa(ip);   
    printf("inet_ntoa:ip:0x%x string1 %s,pre is:%s \n",ip.s_addr,str2,str);

    /* 测试函数inet_addr */ 
    ip.s_addr = inet_addr(addr3);
    if(err != -1){
        printf("inet_addr:string %s value is:0x%x\n",addr3, ip.s_addr); 
    }else{
        printf("inet_addr:string %s  error\n",addr3);
    };
    str = inet_ntoa(ip);    
    printf("inet_ntoa:string %s ip:0x%x \n",str,ip.s_addr);

    /* 测试函数inet_lnaof，获得本机地址 */ 
    inet_aton(addr1, &ip);
    local.s_addr = htonl(ip.s_addr);
    local.s_addr = inet_lnaof(ip);
    str = inet_ntoa(local); 
    printf("inet_lnaof:string %s ip:0x%x \n",str,local.s_addr);

    /* 测试函数inet_netof，获得本机地址 */
    network.s_addr = inet_netof(ip);
    printf("inet_netof:value:0x%x \n",network.s_addr);


    return 0;   
}

运行结果：

二.安全的地址转换函数inet_pton(),inet_ntop()

函数inet_pton(),inet_ntop()都是可以重入的，同时支持多种地址类型，包含IPV4和IPV6。
函数介绍：


下面用一段代码介绍使用方法：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define ADDRLEN 16
int main(int argc, char *argv[])
{
    struct in_addr ip;
    char IPSTR[]="192.168.1.1";     /* 网络地址字符串 */
    char addr[ADDRLEN];             /* 保存转换后的字符串IP地址，16个字节大小 */
    const char*str=NULL;    
    int err = 0;                    /* 返回值 */

    /* 测试函数inet_pton转换192.168.1.1为二进制形式 */  
    err = inet_pton(AF_INET, IPSTR, &ip);   /* 将字符串转换为二进制 */
    if(err > 0){
        printf("inet_pton:ip,%s value is:0x%x\n",IPSTR,ip.s_addr);
    }

    /* 测试函数inet_ntop转换192.168.1.1为字符串 */
    ip.s_addr = htonl(192<<24|168<<16|12<<8|255);/*192.168.12.255*/
    /*将二进制网络字节序192.168.12.255转换为字符串*/
    str = (const char*)inet_ntop(AF_INET, (void*)&ip, (char*)&addr[0], ADDRLEN);
    if(str){
        printf("inet_ntop:ip,0x%x is %s\n",ip.s_addr,str);  
    }

    return 0;   
}

运行结果：
inet_pton:ip,192.168.1.1 value is:0x101a8c0
inet_ntop:ip,0xff0ca8c0 is 192.168.12.255