Linux Socket学习--地址转换函数

      一个IP地址是由小数点分开的十进制数表示的，我们称之为点分十进制表示法。其中每一个十进制数代表一个字节的无符号数值（按照网络字节序）因为每个字节都是无符号的8位数值，这就限制了每一个字节所能表示的范围是0~255.

Internet地址分类

     一个Internet地址是由网络地址和主机地址构成的。

     我们知道IP地址由32位二进制构成，但是网络地址和主机地址之间的界限并不是固定的，而界限的确定取决于地址的分类，下表总结了IP地址分类的方法：

理解网络掩码：

     网络掩码的作用在于把网络地址从IP地址从提取出来，实际上代表网络掩码的IP号和某一特定的IP地址进行“按位与”操作。

     如果我们需要建立自己的IP网络，那么就必须确定网络掩码，如下图：

软件有时候需要提供将IP地址进行分类的能力，下面的例子就展示了这个操作：

---------UNDONE（此处代码待添加）

分配IP地址

     ip地址是通过InterNIC分配给不同的组织和个人的。但是并非所有的IP地址都是可以用来分配的，其中也有一些私有的，或者说是预留出来的。

私有IP

      一般IP地址都需要在InterNIC进行登记，但是如果你的系统没有直接连接到Internet，那么久不需要全球唯一的地址，这个时候就可以使用私有IP地址来替代。

      RFC1597就是描述怎么分配私有IP地址的文档。

     

最后到底选择哪一种IP地址在很大的程度上取决于所需要建立的网络数量，分离的网段以及每个网段上主机的数目。

保留IP地址

   保留IP地址的数量很多，在RFC1166文档中有记录。下面就是一个保留IP地址的实例：

操作IP地址

    inet_addr()函数的语法如下：

#include <sys/socket.h>
#include <neiinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

unsigned long inet_addr(const char * string);

        这个函数使用string作为输入参数，并将这个点分十进制的IP地址转换为32位的二进制表示法，函数的返回值就是这个32位的二进制的网络字节序。当然如果string不是一个有效的点分十进制IP地址，函数返回INADDR_NONE。另外需要注意的是，当inet_addr函数返回INADDR_NONE的时候，它并没有建立一个有效的errno值，所以当函数返回错误的时候，不要去测试errno的值。

        下面的这个例子展示了如何使用函数inet_addr。

       。。。。。。。。。UNDONE（此处代码待添加）

       注意:

       在新程序中避免使用inet_addr函数，而应该使用inet_aton函数作为代替。因为对于inet_addr函数来说，即使输入的参数是有效的IP地址：255.255.255.255，他的返回值仍然是INADDR_NONE。

下面我们来说说inet_aton函数：

     inet_aton函数是将字符串形式的IP地址转换为网络字节序的32位IP地址的改进形式。语法如下：

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

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

参数string表示点分十进制IP地址的ASCII表示。输出参数addr是一个被新的IP地址跟新的结构。函数调用成功返回非0值。失败返回0.当然他也没有建立一个有效的errno值。下面的代码展示了inet_aton函数的用法：

。。。。。。。。。UNDONE（此处代码待添加）

下面我们来看看inet_ntoa函数

        有时候当用户连接到你的服务器的时候，需要知道他的IP地址，系统提供了inet_ntoa函数将32位的二进制IP地址表示转换为点分十进制的字符串形式：

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

char* inet_ntoa(struct in_addr addr);

下面的代码展示了如何使用inet_ntoa函数：

。。。。。。。。。UNDONE（此处代码待添加）

       需要注意的是inet_ntoa函数的返回值直到下次调用前一直有效。所以如果在线程中使用inet_ntoa的时候，一定要确保每次只有一个线程调用本函数。否则一个线程的返回的结构可能被其他线程返回的结果所覆盖。

接下来我们来看看inet_network函数。

        当我们需要用网络掩码将IP地址中的网络位或者主机位提取出来的时候，如果能将点分十进制的IP地址转换为主机字节序的32位二进制IP地址形式就方便了，而inet_network函数的作用就是如此、语法如下：

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

unsigned long inet_network(const char* addr);

函数的输入参数是存储在字符串addr中的点分十进制IP地址，返回值是主机字节序的32位二进制地址，但是如果输入参数不正确，返回值是0xFFFFFFFF.

    以主机字节序的形式返回结果可以保证用户安全的使用网络掩码，因为如果返回值是网络字节序的话，那么不同的cPu平台所使用的网络掩码和程序代码就会有差异。下面的例子展示了如何使用inet_network函数。

。。。。。。。。。UNDONE（此处代码待添加）

我们来看看inet_lnaof函数。

        函数inet_lnaof函数是将套接口地址中的IP地址（网络字节序）转换为没有网络位的主机ID（主机字节序），这个函数为我们省去了很多的麻烦，因为我们不需要对ＩＰ地址进行分类，再将主机为从IP地址中提取出来。函数语法如下：

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

unsigned long inet_lnaof(struct in_addr addr);

下面的表提供了一些可以作为inet_lnaof函数输入的典型例子和返回值：

我们再来看看inet_netof函数

      inet_lnaof函数返回的是主机ＩＤ，而inet_netof函数返回的是网络ＩＤ，函数语法如下：

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

unsigned long inet_netof(struct in_addr addr);

下表展示了一些例子：

然后我们再来看看inet_makeaddr函数吧。根据之前的内容我们知道使用inet_netof函数和inet_lnaof函数，我们就可以把IP地址中的主机为和网络位分别提取出来，有时候我们还需要根据提取出来的主机位和网络为合并为一个新的IP地址。这个时候我们就可以使用inet_makeaddr函数。

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

struct in_addr inet_makeaddr(int net , int host);

下面的例子展示了上面讲到的三个函数：

。。。。。。。。。UNDONE（此处代码待添加）