【Linux C | 网络编程】gethostbyname 函数详解及C语言例子

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🤣本文内容🤣：🍭介绍 gethostbyname 函数 🍭
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🎄一、概述

在网络编程中，可能出现这样的情况，你只知道某个服务器的主机名或域名，但不知道其具体的ip地址是什么。例如，你可能知道百度的网址是：www.baidu.com，但不知道其IP地址具体是什么。而gethostbyname可以让我们知道某个网址对应的IP地址，gethostbyname函数是Linux系统中用于获取主机名对应IP地址的函数之一。

使用域名的好处：
1、客户端中直接使用 IP 地址会有很大的弊端，一旦 IP 地址变化（IP 地址会经常变动），客户端软件就会出现错误。
2、名字相对于点分十进制的ip更好记忆。特别是IPv6的ip地址更难记忆。

本文将详细介绍 gethostbyname 函数，并且使用C语言例子演示 gethostbyname 函数的使用。

在这里插入图片描述

🎄二、gethostbyname 函数

✨2.1 gethostbyname 函数介绍

1、函数原型：

#include <netdb.h>
extern int h_errno;
struct hostent *gethostbyname(const char *name);

2、函数描述：
gethostbyname()函数为给定的主机名返回hostent类型的结构。这里的name要么是主机名，要么是标准点表示法的IPv4地址，要么是冒号表示法的IPv6地址（可能还有点）。
如果name是IPv4或IPv6地址，则不执行任何查找，gethostbyname()只是将name复制到h_name字段中，并将其等效结构in_addr复制到返回的主机结构的h_addr_list[0]字段中。
如果名称不是以句点结尾，并且设置了环境变量HOSTALIASES，则将首先搜索HOSTALIASES指向的别名文件的名称。除非名称以句点结尾，否则将搜索当前域及其父域。
3、参数、返回值
- 参数：name，为主机名，也就是域名。使用该函数时，只要传递域名字符串，就会返回域名对应的 IP 地址。返回的地址信息会装入 hostent 结构体。
- 返回值：成功返回 hostent 结构体指针(看下一小节)，失败返回NULL，且设置 h_errno 变量。注意，出错时不设置errno变量，而是设置 h_errno 变量，且提供了hstrerror函数来获取 h_errno 的值对应的字符串。

✨2.2 hostent 结构体说明

hostent结构体定义在 netdb.h 文件中，内容如下：

struct hostent {
    char  *h_name;            /* official name of host */
    char **h_aliases;         /* alias list */
    int    h_addrtype;        /* host address type */
    int    h_length;          /* length of address */
    char **h_addr_list;       /* list of addresses */
}
#define h_addr h_addr_list[0] /* for backward compatibility */

在这里插入图片描述
结构体字段说明：

h_name：官方域名（Official domain name）。官方域名代表某一主页，但实际上一些著名公司的域名并未用官方域名注册。
h_aliases：主机的别名数组，以NULL指针结束，可以通过多个域名访问同一主机。同一 IP 地址可以绑定多个域名，因此除了当前域名还可以指定其他域名。
h_addrtype：地址的类型；按照DNS的说法，gethostbyname只能返回IPv4(AF_INET)的地址。
h_length：保存IP地址长度。
h_addr_list：指向主机IP地址的指针数组（按网络字节顺序），以NULL指针结束。需要通过inet_ntop函数转换。
h_addr：h_addr_list中第一个地址。

✨2.3 gethostbyname 函数的工作原理

gethostbyname函数的主要功能是根据输入的主机名获取相应的IP地址信息。它通过查询本地主机上的DNS解析器来查找主机名对应的IP地址，并返回一个struct hostent类型的结构体，其中包含有关主机名和IP地址的信息。下面是gethostbyname函数的基本工作流程：

1、接受一个主机名作为参数。
2、首先检查本地主机上的hosts文件，如果找到匹配的主机名，则返回相应的IP地址。
3、如果未找到匹配项，gethostbyname会向DNS服务器发送查询请求，以获取主机名对应的IP地址。
4、最终，函数返回一个包含主机名和IP地址信息的struct hostent结构体。

在这里插入图片描述
一般，在Linux系统中存在一个静态主机文件/etc/hosts。而文件/etc/resolv.conf通常包含本地名字服务器主机的IP地址。

在这里插入图片描述

🎄三、gethostbyname 函数使用例子

// gethostbyname_sample.c
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
 
extern int h_errno;
 
int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc != 2) {
        printf("Use example: %s www.google.com\n", *argv);
        return -1;
    }
 
    char	*name = argv[1], **pptr;
    char	str[INET_ADDRSTRLEN];
    struct hostent *hptr = gethostbyname(name);
    if (hptr == NULL) {
        printf("gethostbyname error for host: %s: %s\n", name, hstrerror(h_errno));
        return -1;
    }
    
    printf("\tofficial: %s\n", hptr->h_name);//输出主机的规范名
 
    for (pptr=hptr->h_aliases; *pptr!=NULL; pptr++) {
        printf("\ttalias: %s\n", *pptr); //输出主机的别名
    }
 
    //输出ip地址
    switch (hptr->h_addrtype) {
        case AF_INET:
            for (pptr=hptr->h_addr_list; *pptr!=NULL; pptr++) {
                printf("\taddress: %s\n",
                        inet_ntop(hptr->h_addrtype, *pptr, str, sizeof(str)));
            }
            break;
        default:
            printf("unknown address type\n");
            break;
    }
 
    return 0;
}