linux socket通讯如何获取本地的源端口号

Posted 2020-10-08

关于TCP IP网络通讯的资料非常多，TCP IP通过IP数据包模式进行端对端通讯。典型的TCP数据包如下

可以看到数据包包含了源端口号和目的端口号，客户端socket向服务端发起连接时，系统会给socket随机分配一个源端口号，我们可以通过getsocketname来获取连接成功的socket的原端口信息。

函数原型

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1. #include <sys/socket.h>  
2. int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);  

参数:
sockfd socket连接的句柄
addr 网络地址指针，用来存储本地端socket地址信息，
addrlen addr的空间大小
返回结果，如果调用成功，返回0，并将本地网络地址信息存放在addr里面，失败返回-1，并通过errno反应错误信息。

source_port.cpp

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1. #include <cstring>  
2. #include <cstdio>  
3. #include <cstdlib>  
4. #include <sys/socket.h>  
5. #include <sys/types.h>  
6. #include <netinet/in.h>  
7. #include <netinet/ip.h>  
8. #include <netdb.h>  
9. #include <errno.h>  
10. #include <unistd.h>  
11. #include <arpa/inet.h>  
12.   
13. void safe_close(int &sock);  
14.   
15. int main(int argc, char *argv[]) {  
16.     int sockfd = 0, n = 0;  
17.     socklen_t len = 0;  
18.     char host[512] = {0};  
19.     char buf[1024] = {0};  
20.     struct hostent *server;  
21.     struct sockaddr_in serv_addr, loc_addr;  
22.   
23.     if (argc < 2) {  
24.         printf("Please input host name\n");  
25.         exit(-1);  
26.     }  
27.     strncpy(host, argv[1], sizeof(host));  
28.     server = gethostbyname(host);// 判断输入的域名是否正确  
29.     if (NULL == server) {  
30.         printf("find host: %s failed.\n", host);  
31.         exit(-1);  
32.     }  
33.   
34.     if (-1 == (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))) {// 创建socket  
35.         memset(buf, 0, sizeof(buf));  
36.         snprintf(buf, sizeof(buf), "new socket failed. errno: %d, error: %s", errno, strerror(errno));  
37.         perror(buf);  
38.         exit(-1);  
39.     }  
40.   
41.     memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));  
42.     serv_addr.sin_family = AF_INET;  
43.     serv_addr.sin_port = htons(80);// http标准端口号  
44.     memcpy(&serv_addr.sin_addr.s_addr, server->h_addr, server->h_length);  
45.   
46.     if (-1 == inet_pton(AF_INET, host, &serv_addr.sin_addr)) {  
47.         memset(buf, 0, sizeof(buf));  
48.         snprintf(buf, sizeof(buf), "inet_pton failed. errno: %d, error: %s", errno, strerror(errno));  
49.         perror(buf);  
50.         exit(-1);  
51.     }  
52.   
53.     if (-1 == connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr))) {// 连接socket  
54.         memset(buf, 0, sizeof(buf));  
55.         snprintf(buf, sizeof(buf), "connect socket failed. errno: %d, error: %s", errno, strerror(errno));  
56.         perror(buf);  
57.         exit(-1);  
58.     }  
59.     printf("connect to %s success.\n", host);  
60.   
61.     len = sizeof(sizeof(loc_addr));  
62.     memset(&loc_addr, 0, len);  
63.     if (-1 == getsockname(sockfd, (struct sockaddr *)&loc_addr, &len)) {// 获取socket绑定的本地address信息  
64.         memset(buf, 0, sizeof(buf));  
65.         snprintf(buf, sizeof(buf), "get socket name failed. errno: %d, error: %s", errno, strerror(errno));  
66.         perror(buf);  
67.         safe_close(sockfd);  
68.         exit(-1);  
69.     }  
70.   
71.     if (loc_addr.sin_family == AF_INET) {// 打印信息  
72.         printf("local port: %u\n", ntohs(loc_addr.sin_port));  
73.     }  
74.   
75.     safe_close(sockfd);  
76.     return 0;  
77. }  
78.   
79. void safe_close(int &sock) {  
80.     if (-1 != sock) {  
81.         shutdown(sock, SHUT_RDWR);  
82.         sock = -1;  
83.     }  
84. }  

本程序首先会启动一个socket连接一个普通的http服务器（baidu，qq，163，csdn），当socket连通时就通过getsocketname获取连接绑定的本地地址，并通过该地址获取源端口号。
终端1： 编译及运行
$ g++ source_port.cpp
$ ./a.out www.baidu.com
connect to www.baidu.com success.
local port: 39702

终端2： 通过tcpdump抓包验证
$ sudo tcpdump host www.baidu.com -v
tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
18:38:32.381448 IP (tos 0x0, ttl 64, id 35033, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 60)
icentos.39702 > 220.181.111.188.http: Flags [S], cksum 0x8cd2 (incorrect -> 0x596a), seq 2381397554, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3513497323 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
18:38:32.425904 IP (tos 0x0, ttl 55, id 35033, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 60)
220.181.111.188.http > icentos.39702: Flags [S.], cksum 0xc315 (correct), seq 3561856904, ack 2381397555, win 8192, options [mss 1424,sackOK,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,wscale 5], length 0
18:38:32.425930 IP (tos 0x0, ttl 64, id 35034, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)

 

对比终端一和终端二表明获取的源端口地址是正确的。