Python - 使用 C 类型和本机 ioctl() 获取 Mac 地址会产生未知结果

Posted 2023-02-22

【中文标题】Python - 使用 C 类型和本机 ioctl() 获取 Mac 地址会产生未知结果

【英文标题】：Python - Getting Mac address with C types and native ioctl() yields uknown results

【发布时间】：2013-02-07 23:11:40

【问题描述】：

我正在开发一个迷你模块，以便在 python 中为我的大学作业（不是说这是实际作业，只是为了澄清）提供低级网络接口访问权限。实际的分配是在 C 中完成的，但在那之后我决定使用 ctypes 进行一些练习并启动 lib，目标是 Linux 和 Python 2.7。

我已经知道 Python 3.3 公开了很多我试图涵盖的功能，并且自 arround 2.3 版左右以来它已经有一个 fcntl.ioctl 模块（实际上并没有确切的版本无关紧要，只是它存在于 2.7 中），但这个任务是为了学习。

我遇到的问题很简单。我已经根据 C 对应物的布局定义了以下类（为了清楚起见，请忍受长 sn-p ）：

class struct_ifmap(Structure):
    _fields_ = [
        ('mem_start', c_ulong),
        ('mem_end', c_ulong),
        ('base_addr', c_ushort),
        ('irq', c_ubyte),
        ('dma', c_ubyte),
        ('port', c_ubyte),]

class union_ifreq_anon(Union):
    _fields_ = [
        ('ifr_addr', struct_sockaddr), 
        ('ifr_dstaddr', struct_sockaddr),
        ('ifr_broadaddr', struct_sockaddr),
        ('ifr_netmask', struct_sockaddr),
        ('ifr_hwaddr', struct_sockaddr),
        ('ifr_flags', c_short),
        ('ifr_ifindex', c_int),
        ('ifr_metric', c_int),
        ('ifr_mtu', c_int),
        ('ifr_map', struct_ifmap),
        ('ifr_slave', c_char),
        ('ifr_newname', c_char),
        ('ifr_data', c_char_p),
        ('raw', c_short * 15),]

class struct_ifreq(Structure):
    __IFNAMSIZ = 16
    _anonymous_ = [
        ('u'),]
    _fields_ = [
        ('ifr_name', c_char * __IFNAMSIZ),
        ('u', union_ifreq_anon),]

还有以下功能：

def _getfahwdraddr(name):
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM,
        socket.IPPROTO_IP)
    ifr = struct_ifreq()
    ifr.ifr_name = name
    result = _libc.ioctl(sock.fileno(), 0x8927, pointer(ifr))
    if result != 0:
        raise OSError(get_errno())
    return ''.join(['%02x:' % pair for pair in \
ifr.ifr_hwaddr.sa_data[0:6]])[:-1]

这给出的输出是 -6c:39:-1b:XX:XX:XX，这与真正的 MAC 不对应，即 94:39:e5:XX:XX:XX。一个线索可能是某些元素是正确的，但正如您所看到的，输出是错误的。我不知道为什么。

令人惊讶的是，我在 SO 中发现了一个类似的问题，其目的几乎相同，但使用了打包结构和 python 自己的 ioctl。它只是工作：Getting MAC Address。不过，我的问题是如何正确表示和使用 ctype 结构。

【问题讨论】：

您看过source 以了解Python 的ioctl 是如何工作的吗？并不是说这会直接回答您的问题，但它非常方便。

谢谢。我去看看。看实物永远不会有什么坏处。

抱歉，我好像链接到 2.7 源而不是 3.3。但希望你能从那里找到自己的路。无论如何，我看不出您的代码有任何明显错误，除了……我看不出info[18:24] 与ifr_hwaddr.sa_data[0:6] 的字节数如何相同。因此，如果您链​​接的答案是正确的……您确定您正在寻找与该答案相同的领域吗？

等一下，没关系，我知道了。

旁注：您几乎从不需要或不想在 Python 中使用反斜杠延续。您可以通过缩进续行来继续括号/括号表达式。

【参考方案1】：

你得到了正确的答案，只是你的格式不正确：

-6c:39:-1b:XX:XX:XX

这是显示有符号字节。你想要的结果是这样的：

94:39:e5:XX:XX:XX

这与无符号字节的值完全相同。比较：

>>> hex(0x100-0x6c)
'0x94'
>>> hex(0x100-0x1b)
'0xe5'

你没有展示你是如何定义struct_sockaddr的。您可以在那里修复它，只需使用无符号类型，例如 c_uint8 * 14 代替 c_char * 14。

或者，您可以在格式化时进行投射：

return ''.join(['%02x:' % c_uint8(pair).value for pair in
                ifr.ifr_hwaddr.sa_data[0:6]])[:-1]

或其他 30 种解决相同问题的方法。

【讨论】：

这就是为什么代码审查真的很有帮助:) 再次非常感谢。我不得不承认这是我绝望的。甚至没有考虑输出中出现的减号，天哪。