linux socket programming(三): socket programming 中常用的位置轉換函數

一般來說，我們習慣用點分十進位（如 125.102.25.62）來表示 IPv4 地址，這種格式對人類友善，但在實務上常常需要在字串與數值（uint32_t）之間轉換。Linux 函式庫提供了一系列輔助地址轉換的函數。

IPv4 address 本質上是 32 bits 的數值，通常以 in_addr 或 in_addr_t 表示：

typedef uint32_t in_addr_t; // 4 byte
struct in_addr {
    in_addr_t s_addr;
};

常用的地址轉換函數有以下五種：

• 只支援 IPv4
  • inet_addr
  • inet_aton
  • inet_ntoa
• 同時支援 IPv4 與 IPv6
  • inet_pton
  • inet_ntop

使用前需要引入：

#include <arpa/inet.h>

inet_addr

in_addr_t inet_addr(const char *cp)

功能: 將字串轉換成數值表示的 ip address

回傳: 假如輸入的地址合法，會回傳 uint32_t 的數值，若不合法則回傳 INADDR_NONE

INADDR_NONE = 0xFFFFFFFF（32 個 bits 全部為 1）

範例程式: inet_addr_ex.c

inet_aton

int inet_aton(const char *string, struct in_addr *addr)

功能: 將字串轉換成數值表示的 ip address

回傳: 轉換成功，會回傳一個非零的值，失敗則會回傳 0

範例程式: inet_aton_ex.c

inet_ntoa

char *inet_ntoa(struct in_addr)

功能: 將 in_addr 轉換成字串形式的 ip address

回傳: 如果沒有錯誤，會傳回成功轉換的字串，失敗時則會回傳 NULL

範例程式: inet_ntoa_ex.c

可怕的坑

inet_pton & inet_ntop

const char *inet_pton(int domain, const void *restrict addr, char *restrict str, socklen_t size)
int inet_pton(int domain, const char *restrict str, void *restrict addr)

這兩個函數是為了支援 IPv6 而新增的，同時也向下相容 IPv4 的轉換。本文主要介紹 IPv4 的用法；若要處理 IPv6，將 domain 改為 AF_INET6 並搭配對應的 IPv6 結構即可。

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

int main()
{
    struct in_addr addr;
    if (inet_pton(AF_INET, "8.8.8.8", &addr.s_addr) == 1) {
        printf("Ip address: %u\n", addr.s_addr);
    }

    char ip_addr[20];
    if (inet_ntop(AF_INET, &addr.s_addr, ip_addr, sizeof(ip_addr))) {
        printf("After inet_ntop function, ip address: %s\n", ip_addr);
    }
}

inet_pton man page inet_ntop man page

範例程式碼 inet_ntop_pton_ex.c

以上每個函數都有對應的範例，可以參考 完整程式碼。