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

一般我們在表示 ip 位置時都會寫成人類比較容易讀的形式，像是125.102.25.62

以 ipv4 來說，address 是由4個 byte，32個 bit所組成，在實務上我們常常需要做字串與實際數值(uint32_t)的轉換，linux 函式庫提供了一系列輔助位置轉換的 function。

一般來說，address 的實際數值都會用 in_addr 或者 in_addr_t 來表示 其本質就是 uint32_t，用總共 32 個 bits 來表示一個 IPv4 的地址

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

常用的有以下這五種

• 只能用在 IPv4 的處理
  • inet_addr
  • inet_aton
  • inet_ntoa
• 兼容 Ipv4 與 IPv6
  • inet_pton
  • inet_ntop

使用前必須先

#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_NODE = 0xFFFFFFFF (32 個 bits 全部填一)

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)

最後這兩個函式是為了因應 IPv6 而新增的，除了轉換 IPv6 之外，也可以兼容之前 IPv4 相關的轉換，本文章主要是介紹 IPv4 相關的用法，IPv6 的轉換有興趣的可以自己去查資料。

要做 IPv6 相關的轉換，要把 domain 填入 AF_INET6 即可，後面需要搭配 IPv6 相關的 struct

#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

轉換相關的 function 我每個都寫了一個簡單的範例，可以參考 完整程式碼