一起talk C栗子吧（第一百五十四回：C语言实例--socket通信地址系统调用二）

Posted 2020-07-13 talk_8

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各位看官们，大家好，上一回中咱们说的是socket通信地址系统调用的例子，这一回咱们继续说该例子。闲话休提，言归正转。让我们一起talk C栗子吧！

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看官们，我们在上一回介绍的通信地址系统调用有效地解决了数据存储方式的问题，不过，还有一个系统调用也可以解决这种问题，这一回我们将介绍该系统调用：getaddrinfo。

函数原型

该系统调用从其名字上看是用来获取地址的信息，这里的地址主要指套接字通信地址。它获取到的地址信息不需要进行字节序转换，我们可以直接用来进行套接字通信。不过，我们不能只看名字就给它下结论，除了可以获取套接字地址信息外，它还可以获取获取套接字的属性（域、类型和协议）以及其它与通信相关的信息。下面是该系统调用的函数原型：

      int getaddrinfo(const char *node, const char *service,
                       const struct addrinfo *hints,
                       struct addrinfo **res);

在介绍该函数前，我们先介绍一下该函数中使用到的一个类型： struct addrinfo，它的定义如下所示：

  struct addrinfo {
               int              ai_flags;
               int              ai_family;
               int              ai_socktype;
               int              ai_protocol;
               socklen_t        ai_addrlen;
               struct sockaddr *ai_addr;
               char            *ai_canonname;
               struct addrinfo *ai_next;
           };

该类型属于结构体类型，它拥有八个成员，我们依次介绍这些成员：

• 成员ai_flags用来控制 getaddrinfo的行为，主要用在getaddrinfo函数中的hints参数中；
• 成员ai_family表示套接字的域；
• 成员ai_socktype表示套接字的类型；
• 成员ai_protocol表示套接字通信时使用的协议；
• 成员ai_addrlen表示套接字地址的长度；
• 成员ai_addr是一个指针，它指向套接字的地址；
• 成员ai_canonname是一个指针，它指向本地主机的名字；
• 成员ai_next是一个指针，它指向一个链表，链表中存放着其它的套接字地址信息；

大家是不是发现，这些成员中的部分成员是不是有点似曾相识的感觉？比如，成员ai_family和我们前面章回中介绍套接字系统调用时的family表示的意思是相同的。其实，除了ai_flags，ai_canonname和ai_next这三个成员外，其它的几个成员所表示的意思和我们前面章回中介绍套接字系统调用时表示的意思完全相同。我们只需要了解这三个新成员表示的意思就可以。

函数用法

接下来我们介绍函数：getaddrinfo的使用方法：

• 该函数通过它的前两个参数输入数据，然后对数据进行处理，当输入数据被处理完成后，通过它的第四个参数输出数据。
• 它的第三个参数是可以看作是一个模板，输出数据时依据该模板的格式来输出；
• 该函数的第一个参数是char类型的指针，用来存放输入的主机名或者IP地址；
• 该函数的第二个参数是char类型的指针，用来存放输入的服务器名或者端口号；
• 该函数的第三个参数是addrinfo类型的指针，它用来控制输出数据的格式，稍后详细介绍；
• 该函数的第四个参数是addrinfo类型的二级指针，它用来存放函数输出的数据，稍后详细介绍；
• 该函数运行成功时返回0，运行失败时返回非0值，不同的值代表不同类型的错误；

该函数使用起来相对麻烦一些，麻烦性主要体现的参数上，下面我们详细介绍一下最后两个参数的用法：

• 第三个参数只使用了该结构体类型中的前四个成员，其它成员可以设置为0或者空指针。下面是关于该参数 中各个成员的取值集合，及其值的意义：

  • ai_flags用来控制函数的功能，经常用AI_ADDRCONFIG来赋值，该值表示返回本机的IP地址；它还有 其它值，我就不一一列举了，大家可以自己查一下getaddrinfo的手册。（查询命令：man getaddrinfo）
  • ai_family用来控制返回地址信息中套接字的域，大家都知道套接字的域决定了套接字的地址结构，因此，它本质上是在控制返回数据中套接字的地址结构，也就是成员ai_addr的结构。它的值是 AF_INET（IPV4 类型），AF_INET6（IPV6类型）和AF_UNSPEC中的任意一个，其中AF_UNSPEC表示所有的套接字域。
  • ai_socktype用来返回数据中套接字的类型，它的值是SOCK_STREAM，SOCK_DGRAM和0中的任意一个。 如果它的值为0,表示返回所有类型的套接字。 ai_protocol用来控制返回数据中套接字的协议，经常使用0给它赋值，表示使用默认的协议；

• 第四个参数中，除了结构体成员中的第一个成员没有使用外，其它的成员中都有相应的值，这些值是函数 运行的结果，各个成员的值的意义，我们在介绍addrinfo结构类型时已经介绍过了，因此，这里不再介绍。我们重点说一下最后一个成员：

  • 如果函数返回的数据中只有一个套接字地址，那么它的值为空指针；
  • 如果函数返回的数据中有两个或者两个以上套接字地址，那么它会指向一个链表；
  • 该链表中存放着重点内容所有的套接字地址；
  • 该指针是链表的链接指针，链表通过该指针把链表中的成员连接在一起。
  • 我们刚才所说的套接字地址链表是函数动态生成的，它会占用一定的内存空间，我们在使用完这些套接字
    地址后需要手动释放该链表占用的内存空间，释放时使用freeaddrinfo()函数就可以，下面是它的函数 原型：

 void      freeaddrinfo(struct addrinfo *res);

使用该函数时，只需要把getaddrinfo函数中的最后一个参数传给它就可以，它会自动去释放参数中套接字地址链表占用的内存空间。

看官们，到目前为止在我们介绍的函数中，getaddrinfo函数算是比较难使用的函数了，不过，通过这个章回的介绍，我相信大家已经掌握了如何去使用该函数的方法，引用毛爷爷的诗词来看，真是雄关漫道真如铁，而今迈步从头越呀。

各位看官，关于socket通信地址系统调用的例子咱们就说到这里。欲知后面还有什么例子，且听下回分解 。

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