UNIX网络编程——名字与地址转换（gethostbyname，gethostbyaddr，getservbyname，getservbyport，getaddrinfo，getnameinfo函数）

名字和数值地址间进行转换的函数：gethostbyname和gethostbyaddr在主机名字与IPv4地址之间进行转换。getservbyname和getservbyport在服务器名字和端口号之间进行转换。还有两个协议无关的转换函数：getaddrinfo和getnameinfo，分别用于主机名字和IP地址之间以及服务名字和端口之间的转换。

1.gethostbyname函数

通过传入域名或者主机名，返回一个指向hostent结构的指针，该结构中含有所查找主机的所有IPv4地址。这个函数的局限是只能返回IPv4地址。

#include <netdb.h>
struct hostent *gethostbyname(const char *hostname)

本函数返回的非空指针指向如下的hostent结构。

struct hostent {
               char  *h_name;            /* official name of host */
               char **h_aliases;         /* alias list */
               int    h_addrtype;        /* host address type */
               int    h_length;          /* length of address */
               char **h_addr_list;       /* list of addresses */
 }

h_name为正式主机名

h_aliases为所有的别名

h_addrtype为AF_INET

h_length为4

h_addr_list为IPv4地址

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
#define MAX 100
int main(int argc, char **argv)
{
        char                    *ptr, **pptr;
        char                    str[MAX];
        struct hostent  *hptr;

        while (--argc > 0) {
                ptr = *++argv;
                if ( (hptr = gethostbyname(ptr)) == NULL) {
                        printf("gethostbyname error for host: %s: %s",
                                        ptr, hstrerror(h_errno));
                        continue;
                }
                printf("official hostname: %s\n", hptr->h_name);

                for (pptr = hptr->h_aliases; *pptr != NULL; pptr++)
                        printf("\talias: %s\n", *pptr);

                switch (hptr->h_addrtype) {
                case AF_INET:
                        pptr = hptr->h_addr_list;
                        for ( ; *pptr != NULL; pptr++)
                                printf("\taddress: %s\n",
                                        inet_ntop(hptr->h_addrtype, *pptr, str, sizeof(str)));
                        break;

                default:
                        printf("unknown address type");
                        break;
                }
        }
        exit(0);
}

运行结果：

huangcheng@ubuntu:~$ ./a.out www.a.shifen.com www.baidu.com
official hostname: www.a.shifen.com
        address: 115.239.210.27
        address: 115.239.210.26
official hostname: www.a.shifen.com
        alias: www.baidu.com
        address: 115.239.210.27
        address: 115.239.210.26

即百度的正式主机名为： www.a.shifen.com；域名为：www.baidu.com

huangcheng@ubuntu:~$ ./a.out www.hikvision.com
official hostname: www.hikvision.com
        address: 223.4.99.235

2.gethostbyaddr函数

gethostbyaddr函数试图由一个二进制的IP地址找到相应的主机名，与gethostbyname的行为刚好相反。

#include <netdb.h>
struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr,socklen_t len,int family);

addr参数实际上不是char *类型，而是一个指向存放IPv4地址的某个in_addr结构的指针（注意，这里不是简单的字符串，需要先将字符串形式的IP地址由inet_aton转化一下）；len参数是这个结构的大小：对于IPv4地址为4。family参数为AF_INET。

#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<netdb.h>
#include<sys/utsname.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main()
{
        struct hostent *pHost = NULL;
        char str[100];
        in_addr_t addr = inet_addr("192.168.2.103");
        pHost = gethostbyaddr((char*)&addr,4,AF_INET);

       /* struct utsname Name;
        uname(&Name);
        pHost = gethostbyname((char*)&Name);*/
        printf("official hostname:%s\n",pHost->h_name);

        char **pAliases = pHost->h_aliases;
        for(; NULL != *pAliases; pAliases++)
                printf("aliases:%s\n",*pAliases);

        char **pAddrlist = NULL;
        switch(pHost->h_addrtype)
        {
        case AF_INET:
        case AF_INET6:
                pAddrlist = pHost->h_addr_list;
                for(; NULL != *pAddrlist; pAddrlist++)
                   printf("address:%s\n",inet_ntop(pHost->h_addrtype,*pAddrlist,str,sizeof(str)));
                break;
        default:
                printf("unknown type\n");
                break;
        }

        return 0;
}

运行结果：

huangcheng@ubuntu:~$ ./a.out
official hostname:ubuntu.local
address:192.168.2.103

3.getservbyname函数

像主机一样，服务也通常靠名字来认知。如果我们在程序代码中通过其名字而不是其端口号来指代一个服务，而且从名字到端口号的映射关系保存在一个文件中（通常是/etc/services），那么即使端口号发生变动，我们需需修改的仅仅是/etc/services文件中的某一行，而不必重新编译应用程序。getservbyname函数用于根据给定名字查找相应服务。

#include <netdb.h>
struct serven *getservbyname(const char *servname,const char protoname);

本函数返回的非空指针指向如下的servent结构：

           struct servent {
               char  *s_name;       /* official service name */
               char **s_aliases;    /* alias list */
               int    s_port;       /* port number */
               char  *s_proto;      /* protocol to use */
           }

服务名参数：servname     协议参数：protoname

servent结构中我们关心的主要字段是端口号。既然端口号是以网络字节序返回的，把它存放到套接字地址结构时绝对不能调用htons。

本函数的典型调用如下：

struct serven *sptr;
sptr = getservbyname("domain","udp");  /*DNS using UDP*/
sptr = getservbyname("ftp","tcp");  /*FTP using TCP */
sptr = getservbyname("ftp",NULL);  /*FTP using TCP"*/
sptr = getservbyname("ftp","udp");  /*this call will fail*/

既然FTP仅仅支持TCP，第二个调用和第三个调用等效，第四个调用则会失败。

4.getservbyport函数

getservbyport函数用于根据给定端口号和可选协议查找相应服务。

#include <netdb.h>
struct servent *getserbyport(int port,const char *protoname);

注意：参数port必须为网络字节序

本函数的典型调用如下：

struct servent *sptr;
sptr = getservbyport(htons(53),"udp");  /* DNS using UDP */
sptr = getservbyport(htons(21),"tcp");  /*FTP using TCP */
sptr = getservbyport(htons(21),NULL);  /* FTP using TCP */
sptr = getservbyport(htons(21),"udp");  /* this call will fial */

因为UDP上没有服务使用端口21，所以最后一个调用将失败。

必须清楚的是，有些端口号在TCP上用于一种服务，在UDP上却用于完全不同的另一个服务。例如：

huangcheng@ubuntu:~$ grep 514 /etc/services
shell           514/tcp         cmd             # no passwords used
syslog          514/udp

表明端口514在TCP上由rsh命令使用，在UDP上却由syslog守护进程使用。