一、getifaddrs簡(jiǎn)介

getifaddrs是一種系統(tǒng)級(jí)函數(shù)，可用于檢索網(wǎng)絡(luò)接口的地址信息。其定義在ifaddrs.h頭文件中。該函數(shù)通過(guò)動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)空間來(lái)保存設(shè)備地址列表。通常情況下，您需要使用freeifaddrs函數(shù)釋放該列表。

struct ifaddrs {
    struct ifaddrs  *ifa_next;         /* 下一個(gè)地址 */
    char            *ifa_name;         /* 名稱，任務(wù)類型，和類型信息 */
    unsigned int     ifa_flags;        /* 屬性 */
    struct sockaddr *ifa_addr;         /* 地址信息 */
    struct sockaddr *ifa_netmask;      /* 網(wǎng)絡(luò)掩碼 */
    union {
        struct sockaddr *ifu_broadaddr;
                     /* 廣播地址 */
        struct sockaddr *ifu_dstaddr;
                     /* 目標(biāo)地址 */
    } ifa_ifu;
#define              ifa_broadaddr ifa_ifu.ifu_broadaddr
#define              ifa_dstaddr   ifa_ifu.ifu_dstaddr
    void            *ifa_data;         /* 地址信息 */
};

二、使用getifaddrs函數(shù)

下面是使用getifaddrs函數(shù)的基本步驟：

1、定義一個(gè)ifaddrs類型指針，用于存儲(chǔ)指向設(shè)備地址列表的第一個(gè)元素的指針。

2、調(diào)用getifaddrs函數(shù)，并將指向ifaddrs類型指針的指針傳遞給函數(shù)。

3、遍歷設(shè)備地址列表，并執(zhí)行所需操作。

4、最終執(zhí)行freeifaddrs函數(shù)，以釋放分配給設(shè)備地址列表的存儲(chǔ)空間。

三、getifaddrs的特性

1、獲取網(wǎng)絡(luò)接口信息

使用getifaddrs函數(shù)可獲取網(wǎng)絡(luò)接口的信息，包括接口名稱、IP地址、子網(wǎng)掩碼等。此外，還可以輕松獲取相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)接口的廣播地址和目標(biāo)地址。

struct ifaddrs *ifaddr, *ifa;
int family, s;
char host[NI_MAXHOST];

if (getifaddrs(&ifaddr) == -1) {
    perror("getifaddrs");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

for (ifa = ifaddr; ifa != NULL; ifa = ifa->ifa_next) {
    if (ifa->ifa_addr == NULL)
        continue;

    family = ifa->ifa_addr->sa_family;

    /* 顯示地址族（針對(duì)IPV4和IPV6），IPV4地址和端口號(hào)，IPV6地址和端口號(hào)，并將地址存儲(chǔ)在host數(shù)組中 */
    if (family == AF_INET || family == AF_INET6) {
        s = getnameinfo(ifa->ifa_addr,
                        (family == AF_INET) ? sizeof(struct sockaddr_in) :
                                              sizeof(struct sockaddr_in6),
                        host, NI_MAXHOST,
                        NULL, 0, NI_NUMERICHOST);
        if (s != 0) {
            printf("getnameinfo() failed: %s\n", gai_strerror(s));
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("%s  address: %s\n", ifa->ifa_name, host);
    }
}

freeifaddrs(ifaddr);

2、實(shí)現(xiàn)TCP/IP Server / Client 套接字列表

使用getifaddrs函數(shù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)TCP/IP服務(wù)器和客戶端套接字列表。下面是實(shí)現(xiàn)TCP/IP服務(wù)器/客戶端套接字列表的代碼示例。

int sockfd, status, s, max_fds = 0;
struct addrinfo hints, *servinfo, *p;
struct ifaddrs *ifaddr, *ifa;

/* 獲取可用地址列表 */
getifaddrs(&ifaddr);

/* 循環(huán)連接可用地址 */
for (ifa = ifaddr; ifa != NULL; ifa = ifa->ifa_next) {
    if (ifa->ifa_addr == NULL || ifa->ifa_addr->sa_family != AF_INET) {
        continue;
    }

    /* 定義TCP/IP Socket服務(wù)器地址 */
    memset(&hints, 0, sizeof hints);
    hints.ai_family = AF_INET;          /* IPV4 */
    hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;    /* 流套接字(比如TCP) */
    hints.ai_flags = AI_PASSIVE;        /* 意味著底層套接字地址將被用于bind調(diào)用中data */

    /* 獲取可用服務(wù)器地址 */
    s = getaddrinfo(NULL, "8080", &hints, &servinfo);
    if (s != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(s));
        return -1;
    }

    /* 循環(huán)連接可用地址 */
    for (p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {
        /* 創(chuàng)建TCP/IP Socket */
        sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype, p->ai_protocol);
        if (sockfd < 0) {
            continue;
        }

        /* 確認(rèn)連接 */
        status = connect(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen);
        if (status < 0) {
            close(sockfd);
            continue;
        }

        /* 監(jiān)聽客戶端 */
        status = listen(sockfd, 10);
        if (status < 0) {
            close(sockfd);
            continue;
        }

        /* 記錄最大的文件描述符號(hào)碼 */
        max_fds = MAX(max_fds, sockfd);
    }

    /* free the list */
    freeaddrinfo(servinfo);
}

freeifaddrs(ifaddr);

四、Getifaddrs崩潰

在使用getifaddrs時(shí)，一些安全漏洞可能導(dǎo)致崩潰。應(yīng)該注意以下問(wèn)題：

1、內(nèi)存泄漏

必須使用freeifaddrs函數(shù)顯式釋放分配的內(nèi)存。否則可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。

2、緩沖區(qū)溢出

緩沖區(qū)溢出是指將輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存緩沖區(qū)之外的情況。這可能導(dǎo)致程序失敗或崩潰。可以使用lwip中的替代方案lwip_getifaddrs避免此問(wèn)題。

結(jié)論

getifaddrs是一種用于檢索網(wǎng)絡(luò)接口地址信息的系統(tǒng)級(jí)函數(shù)。通過(guò)動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)空間來(lái)保存設(shè)備地址列表。使用該函數(shù)，您可以輕松實(shí)現(xiàn)TCP/IP服務(wù)器和客戶端套接字列表、獲取網(wǎng)絡(luò)接口信息等。但是，在使用getifaddrs時(shí)，必須注意避免內(nèi)存泄漏和緩沖區(qū)溢出引起的崩潰問(wèn)題。