如何知道 C 中接口的 IP 地址？

Posted 2023-02-24

【中文标题】如何知道 C 中接口的 IP 地址？

【英文标题】：How can I get to know the IP address for interfaces in C?

【发布时间】：2011-05-07 13:36:13

【问题描述】：

假设我正在运行一个名为 IpAddresses.c 的程序。我希望该程序根据每个接口获取此设备具有的所有 IP 地址。就像ifconfig。我该怎么做？

我不太了解ioctl，但我读过它可能对我有帮助。

【参考方案1】：

只需使用getifaddrs()。这是一个例子：

#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <ifaddrs.h>
#include <stdio.h>

int main ()

    struct ifaddrs *ifap, *ifa;
    struct sockaddr_in *sa;
    char *addr;

    getifaddrs (&ifap);
    for (ifa = ifap; ifa; ifa = ifa->ifa_next) 
        if (ifa->ifa_addr && ifa->ifa_addr->sa_family==AF_INET) 
            sa = (struct sockaddr_in *) ifa->ifa_addr;
            addr = inet_ntoa(sa->sin_addr);
            printf("Interface: %s\tAddress: %s\n", ifa->ifa_name, addr);
        
    

    freeifaddrs(ifap);
    return 0;

这是我在我的机器上得到的输出：

Interface: lo   Address: 127.0.0.1
Interface: eth0 Address: 69.72.234.7
Interface: eth0:1       Address: 10.207.9.3

【讨论】：

为什么你有 2 个 eth0？顺便说一句，谢谢你的回答

@gvalero87 第一个 eth0 告诉网卡通过 Internet 进行通信。第二个 eth0 通过专用连接（光纤线路）与第三方通信。这是网络管理员放在路由表中的设置。

见下面 Luiz Normando 的回复：你的代码在某些机器上可能会崩溃，因为 ifa->ifa_addr 对于某些接口可能为 NULL。

@Lanzelot 我已经用 Luiz Normando 的补丁更新了我的答案。

我添加了错误检查代码：在stdio.h 行下方添加了一个新标题行“#include <stdlib.h>”，并通过替换此行“getifaddrs (&ifap);”添加了此行“if (getifaddrs(&ifap) == -1) perror("getifaddrs"); exit(1); ” ” 。如果没有先前的（2 行）更改，如果“ifa_addr”有一个 NULL 指针，那么它会创建分段错误。提及的更改受到 Michael-Hampton 代码的启发，这里显示的是：***.com/a/27433320/3553808。此代码在 macOS (10.15.x/Catalina) 上运行良好。

【参考方案2】：

这里有一些 Linux 示例代码可能会对您有所帮助。

#include <stdio.h>
#include <net/if.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

#define INT_TO_ADDR(_addr) \
(_addr & 0xFF), \
(_addr >> 8 & 0xFF), \
(_addr >> 16 & 0xFF), \
(_addr >> 24 & 0xFF)

int main()

    struct ifconf ifc;
    struct ifreq ifr[10];
    int sd, ifc_num, addr, bcast, mask, network, i;

    /* Create a socket so we can use ioctl on the file 
     * descriptor to retrieve the interface info. 
     */

    sd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (sd > 0)
    
        ifc.ifc_len = sizeof(ifr);
        ifc.ifc_ifcu.ifcu_buf = (caddr_t)ifr;

        if (ioctl(sd, SIOCGIFCONF, &ifc) == 0)
        
            ifc_num = ifc.ifc_len / sizeof(struct ifreq);
            printf("%d interfaces found\n", ifc_num);

            for (i = 0; i < ifc_num; ++i)
            
                if (ifr[i].ifr_addr.sa_family != AF_INET)
                
                    continue;
                

                /* display the interface name */
                printf("%d) interface: %s\n", i+1, ifr[i].ifr_name);

                /* Retrieve the IP address, broadcast address, and subnet mask. */
                if (ioctl(sd, SIOCGIFADDR, &ifr[i]) == 0)
                
                    addr = ((struct sockaddr_in *)(&ifr[i].ifr_addr))->sin_addr.s_addr;
                    printf("%d) address: %d.%d.%d.%d\n", i+1, INT_TO_ADDR(addr));
                
                if (ioctl(sd, SIOCGIFBRDADDR, &ifr[i]) == 0)
                
                    bcast = ((struct sockaddr_in *)(&ifr[i].ifr_broadaddr))->sin_addr.s_addr;
                    printf("%d) broadcast: %d.%d.%d.%d\n", i+1, INT_TO_ADDR(bcast));
                
                if (ioctl(sd, SIOCGIFNETMASK, &ifr[i]) == 0)
                
                    mask = ((struct sockaddr_in *)(&ifr[i].ifr_netmask))->sin_addr.s_addr;
                    printf("%d) netmask: %d.%d.%d.%d\n", i+1, INT_TO_ADDR(mask));
                                

                /* Compute the current network value from the address and netmask. */
                network = addr & mask;
                printf("%d) network: %d.%d.%d.%d\n", i+1, INT_TO_ADDR(network));
                                  
        

        close(sd);
    

    return 0;

【讨论】：

感谢您提供 ioctl 替代方案。但是我永远不知道，什么时候应该使用ioctl，什么时候应该使用getifaddrs。

我相信ioctl 可能更便携，即使它不符合任何单一标准。大多数 Unix 和类 Unix 系统都支持它，ioctl 函数调用首次出现在版本 7 AT&T UNIX 中。我相信 getifaddrs 在 BSD 和 Linux 中得到支持，并且首次出现在 glibc 2.3 中。

这也适用于由于某种原因没有ifaddrs的android，但不适用于OS X。Here's an example两者都适用。

使用标准 htonl()/ntohl() 而不是自定义 INT_TO_ADDR 宏。

【参考方案3】：

使用getifaddrs() 的解决方案很棒。我建议只改进一项：

--- chrisaycock
+++ normando
@@ -11,7 +11,7 @@

     getifaddrs (&ifap);
     for (ifa = ifap; ifa; ifa = ifa->ifa_next) 
-        if (ifa->ifa_addr->sa_family==AF_INET) 
+        if (ifa->ifa_addr && ifa->ifa_addr->sa_family==AF_INET) 
             sa = (struct sockaddr_in *) ifa->ifa_addr;
             addr = inet_ntoa(sa->sin_addr);
             printf("Interface: %s\tAddress: %s\n", ifa->ifa_name, addr);

只是因为我自己遇到了分段错误。

【讨论】：

我们还遇到了原始代码的段错误。根据 getifaddrs 的手册页，某些接口的 ifa_addr 成员可能为 NULL...

【参考方案4】：

请参阅其他 Stack Overflow 问题，Enumerating each IP address assigned to network interfaces。

总而言之，您可以使用：

ioctl(SIOCGIFCONF) -> 传统的ioctl getifaddrs() -> 来自 BSDi，现在也在 Linux 和 BSD 上。 RTNETLINK (Linux)

【参考方案5】：

你可以试试这样的：

struct ifreq ifr[MAX_INTERFACES];
struct ifconf ifc;
memset(ifr, 0, sizeof(ifr));
ifc.ifc_len = sizeof(ifr);
ifc.ifc_req = ifr;

// Get the list of interfaces
if (ioctl(sock, SIOCGIFCONF, &ifc) == -1) 
    fprintf(stderr, "ioctl SIOCGIFCONF failed: %d", errno);


struct ifreq *ifr_iterator = ifc.ireq;
int i = 0;
size_t len;
while (i < ifc.ifc_len) 
   /* DO STUFF */
   // Maybe some more filtering based on SIOCGIFFLAGS 
   // Your code
   // Use ifr_iterator-> ...

   len = IFNAMSIZ + ifr_iterator->ifr_addr.sa_len;
   ifr_iterator = (struct ifreq *)((char *)ifr_iterator + len);
   i += len;

【讨论】：

请注意，此代码在 ifreq 结构的大小可变的 BSD 上会失败。你不能只假设ifc.ifc_len/sizeof(struct ifreq) 会给你接口数。相反，您需要像这样遍历列表中的元素：struct ifreq *ifr_iterator = ifc.ireq; size_t len; while (i < ifc.ifc_len) /* DO STUFF */ len = IFNAMSIZ + ifr_iterator->ifr_addr.sa_len; ifr_iterator = (struct ifreq *)((char *)ifr_iterator + len); i += len;

@Joakim 所以这意味着#define ifc_req ifc_ifcu.ifcu_req /* array of structures ret'd */ 在技术上不是一个数组，因为大小不同？似乎 5.9 增加了更多的东西。另外 ifconfig.c 代码似乎没有 SIOCGIFCONF

@GorillaApe 在一个系统上它可能是一个数组，而在另一个系统上则不是。我的观点是有不同的实现。在 Linux 上，这是一个数组，每个项目的大小都是固定的，但在 BSD 上，每个项目的大小可以变化，因此正确的做法是始终使用长度字段。如果你想要可移植的代码。

【参考方案6】：

查看（Windows 特定）IP Helper API - 幸运的是，在 Windows 上您不需要 ioctl。

【参考方案7】：

如果您还需要 IP6 地址，您可以像这样扩展接受的答案：

#include <arpa/inet.h>
#include <ifaddrs.h>
#include <stdio.h>
#include <netdb.h>

int main() 
    struct ifaddrs *ifap;
    getifaddrs(&ifap);
    for (struct ifaddrs *ifa = ifap; ifa; ifa = ifa->ifa_next) 
        if (ifa->ifa_addr && (ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET6)) 
            char addr[INET6_ADDRSTRLEN];
            getnameinfo(ifa->ifa_addr, sizeof(struct sockaddr_in6), addr, sizeof(addr), NULL, 0, NI_NUMERICHOST);
            printf("Interface: %s\tAddress: %s\n", ifa->ifa_name, addr);
         else if (ifa->ifa_addr && ifa->ifa_addr->sa_family == AF_INET) 
            struct sockaddr_in *sa = (struct sockaddr_in *)ifa->ifa_addr;
            char *addr = inet_ntoa(sa->sin_addr);
            printf("Interface: %s\tAddress: %s\n", ifa->ifa_name, addr);
        
    
    freeifaddrs(ifap);
    return 0;