Linux网络编程IP地址的字符串与网络字节序转换：inet_addr()、inet_aton()、inet_ntoa()、inet_pton()、inet_ntop()

Linux网络编程IP地址的字符串与网络字节序转换

向sockaddr_in注入地址时，需要将ip地址的字符串形式转化为网络字节序的形式；而相反地，网络字节序也能转化回字符串形式。用到的函数分别inet_addr()、inet_aton()、inet_ntoa()、inet_pton()、inet_ntop()，转化的方向如下图。

1 inet_addr()

#include <arpa/inet.h>
in_addr_t inet_addr(const char *ip);

• 功能：是将一个点分十进制ipv4的IP地址转换32位大端网络字节序整数
• 参数：点分十进制的ip地址字符串ip
• 返回值：成功时返回32位大端整数，失败返回INADDR_NONE

2 inet_aton()和inet_ntoa()

inet_addr()直接返回结果，而inet_aton()将转换结果直接写入传入的参数中，方便向sockaddr_in注入IP地址。
记法：ASCII to network / network to ASCII

inet_aton()

#include <arpa/inet.h>
int inet_aton(const char *ip, struct in_addr *addr);

• 功能：是将一个点分十进制的ipv4的IP地址转换32位大端网络字节序整数，结果直接填入in_addr中，使用频率比inet_addr()多。
• 参数：

1. string: 点分十进制的ip地址字符串ip
2. addr: 属于sockaddr_in结构体的结构体in_addr地址

• 返回值：成功时返回1，失败返回0

inet_ntoa()

#include <arpa/inet.h>
char *inet_ntoa(struct in_addr *addr );

• 功能：是将一个32位大端网络字节序整数转换为点分十进制的ipv4的IP地址。
• 参数：

1. addr: 属于sockaddr_in结构体的结构体in_addr地址

• 返回值：存放转化结果的首地址，char*指针，要提前分配空间。失败时返回-1。

3 inet_pton()inet_ntop()

前面的只适用于ipv4地址，这两个适用于ipv4和ipv6，因此使用时要指定地址族
记法：presentation to numeric / numeric to presentation

inet_pton()

#include <arpa/inet.h>
int inet_pton(int af, const char *ip, void *dst);

• 功能：将ipv4或者ipv6的字符串ip地址转换为大端网络字节序整数
• 参数：

1. af: 地址族，取值为AF_INET和AF_INET6，分别ipv4和ipv6
2. ip：要转化的ip字符串首地址
3. dst：接收转化后大端网络字节序整数结果的地址，ipv4可以用sin_addr

• 返回值：如果函数出错将返回一个负值，并将errno设置为EAFNOSUPPORT，如果参数af指定的地址族和ip格式不对，函数将返回0。

inet_ntop()

#include <arpa/inet.h>
const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt);

• 功能：将为大端网络字节序整数转换为ipv4或者ipv6的字符串ip地址
• 参数：

1. af: 地址族，取值为AF_INET和AF_INET6，分别ipv4和ipv6
2. src：大端网络字节序整数首地址地址，ipv4可以用sin_addr
3. dst：接收转化后的ip地址字符串首地址（缓冲区）
4. cnt：dst缓冲区大小

• 返回值：
  如果缓存区太小无法存储地址的值，则返回一个空指针，并将errno置为ENOSPC。若无错误发生，Inet_ntop()函数返回一个指向缓冲区的指针。

例程

代码

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <unistd.h>  
#include <string.h>  
#include <netinet/in.h>  
#include <sys/socket.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <arpa/inet.h>
int main()  
{  
    char ip1[] = "192.168.0.74";  
    char fakeip[] = "192.256.0.74";
    struct sockaddr_in addr_inet;
/*
    inet_addr()
*/
    printf("ip %s converting\n",ip1);
    unsigned long net_ordered_addr = inet_addr(ip1);
    if(net_ordered_addr == INADDR_NONE)
    {
        printf("inet_addr() error\n\n");
    }else{
        printf("inet_addr() success: network ordered integer addr: %#x \n\n",
            net_ordered_addr);
    }
    // fake ip
    printf("fake ip %s converting\n", fakeip);
    net_ordered_addr = inet_addr(fakeip);
    if(inet_aton(fakeip,&addr_inet.sin_addr)==0)
    {
        printf("inet_addr() error\n\n");
    }else{
        printf("inet_addr() success: network ordered integer addr: %#x \n\n",
            net_ordered_addr);
    }
/*
    inet_aton() and inet_ntoa()
*/
    printf("ip %s converting\n",ip1);
    if(inet_aton(ip1,&addr_inet.sin_addr)==0)
    {
        printf("inet_aton() error\n\n");
    }else{
        printf("inet_aton() success: network ordered integer addr: %#x \n\n",
            addr_inet.sin_addr.s_addr);
    }
    printf("network odered addr %#x converting\n",addr_inet.sin_addr.s_addr);
    char *ip_new;
    ip_new = inet_ntoa(addr_inet.sin_addr);
    if(ip_new[0]== -1){
        printf("inet_ntoa() error\n\n");
    }else{
        printf("inet_ntoa() success: ip: %s \n\n", ip_new);
    }
/*
    inet_pton() and inet_ntop()
*/
    char ip2[] = "255.255.255.255";  
    printf("ip %s converting\n", ip2);
    if(!inet_pton(AF_INET, ip2, (void *) &addr_inet.sin_addr))
    {
        printf("inet_pton() error\n\n");
    }else{
        printf("inet_pton() success: network ordered integer addr: %#x \n\n",
            addr_inet.sin_addr);
    }
    
    char ip2_new[16];  //ipv4的字符串长度为16字节
    printf("network odered addr %#x converting\n", addr_inet.sin_addr.s_addr);
    if(!inet_ntop(AF_INET, (void *) &addr_inet.sin_addr, ip2_new, sizeof(ip2_new)))
    {
        printf("inet_pton() error\n\n");
    }else{
        printf("inet_pton() success: ip: %s \n\n", ip2_new);
    }
   
    return 0;
}

结果