9.5. getaddrinfo(), freeaddrinfo(), gai_strerror()

取得主機名稱或服務的資訊,並將結果載入 struct sockaddr。

函式原型

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>

int getaddrinfo(const char *nodename, const char *servname,
                const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res);

void freeaddrinfo(struct addrinfo *ai);

const char *gai_strerror(int ecode);

struct addrinfo {
  int ai_flags; // AI_PASSIVE, AI_CANONNAME, ...
  int ai_family; // AF_xxx
  int ai_socktype; // SOCK_xxx
  int ai_protocol; // 0 (auto) or IPPROTO_TCP, IPPROTO_UDP

  socklen_t ai_addrlen; // ai_addr 的長度
  char *ai_canonname; // canonical name for nodename
  struct sockaddr *ai_addr; // 二進制格式位址
  struct addrinfo *ai_next; // linked list 中的下個資料結構
};

說明

getaddrinfo() 是很優秀的函式,可以傳回特別的主機名稱資訊(比如它的 IP address)以及為你載入 struct sockaddr,要注意一些細節(像是 IPv4 或 IPv6)。它會取代舊有的 gethostbyname() 及 getservbyname() 函式。下列的說明包含許多資訊,可能看起來有點難,但實際上卻很簡單。先看看範例是值得的。

你感興趣的 host name 在 node name 參數中,address 可以是個 host name,像 "www.example.com" 或者是 IPv4 或 IPv6 位址(以字串傳遞)。如果你使用 AI_PASSIVE flag,那這個參數也可以是 NULL(參考下面)。

servname 參數基本上就是 port number,它可以是個 port number(以字串傳遞,如 "80"),或者是個 service name,像是 "http"、"tftp"、"smtp"、或 "pop" 等。常見的 service name 可以在 IANA Port List [42] 或你的 /etc/services 中找到。

最後的 input 參數是 hints,這就是你要定義 getaddinfo() 函式要做什麼事的地方,使用以前先用 memset() 將整個資料結構清為零,在用它之前,我們先看一下需要設定的欄位。

ai_flags 可以設定成各種東西,但是這邊有件重要的事情。(可以用 OR 位元運算[|]指定多個 flags)完整的 flags 清單請參考你的 man 使用手冊。

AI_CANONNAME 會讓 ai_canonname 填上主機的 canonical (real) name,AI_PASSIVE 讓 IP address 填上 INADDR_ANY (IPv4)或 in6addr_any(IPv6);這讓之後在呼叫 bind() 時,可以自動用目前 host 的 address 來填上 struct sockaddr 的 IP address。這在設定 server 且你不想要寫死 address 時非常好用。

如果你使用 AI_PASSIVE flag,那麼你可以在 nodename 中傳遞 NULL(因為 bind() 在之後會幫你填上)

[42] http://www.iana.org/assignments/port-numbers

繼續談輸入的參數,你應該會想要將 ai_family 設定為 AF_UNSPEC,這樣可以讓 getaddrinfo() 知道 IPv4 與 IPv6 addresses 都需要查詢。你也能自己以 AF_INET 或 AF_INET6 自訂要使用 IPv4 或 IPv6。

再來,socktype 欄位應該要設定為 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM,取決與你需要哪種類型的 socket。

最後,你可以將 ai_protocol 保留為 0,可以自動選擇你的 protocol type。

在你取得全部的東西之後,你終於可以呼叫 getaddrinfo() 了!

當然,這個地方開始有趣了,res 會指向一個 struct addrinfo 的鏈結串列,而你可以透過這個串列取得全部的 addresses(符合你在 hints 中指定的 address 類型)。

現在可能會取得一些因為某些理由無法正常運作的 addresses,所以 Linux man 使用手冊提供的方法是不斷用迴圈讀取串列,然後試著呼叫 socket()、connect()(如果以 AI_PASSIVE flag 設定 server,則是 bind()),直到成功為止。

最後,當你處理完鏈結串列之後,你需要呼叫 freeaddrinfo() 來釋放記憶體(否則會發生 memory leak,這會讓有些人不安。)

傳回值

成功時傳回零,或錯誤時傳回非零值。若傳回非零值,你可以代入 gai_strerror() 函式取得一個文字版的錯誤訊息。

範例

參考

gethostbyname(), getnameinfo()

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