獲取網絡接口信息——ioctl()函數與結構體struct ifreq、 struct ifconf

http://blog.csdn.net/windeal3203/article/details/39320605

Linux 下 可以使用ioctl()函數 以及 結構體 struct ifreq ?結構體struct ifconf來獲取網絡接口的各種信息。


ioctl

首先看ioctl()用法
ioctl()原型如下： 
       #include <sys/ioctl.h>
       int ioctl(int fd, int request, ...);
參數：
? ??fd ? ? ： 文件描述符
request： ?表示要請求的信息。如IP地址、網絡掩碼等
? ???...? ???：??后面的可變參數根據request而定
比如我們請求所有網絡接口的清單：
[cpp]?view plaincopy
  1. struct?ifconf?IoCtlReq;??
  2. ...??
  3. ioctl(?Sock,?SIOCGIFCONF,?&IoCtlReq?)??

其中IoCtlReq 是一個

與接口相關的request如下表所示（來源：?<http://baike.baidu.com/view/1081282.htm?fr=aladdin>）：
接
口
SIOCGIFCONF
SIOCSIFADDR
SIOCGIFADDR
SIOCSIFFLAGS
SIOCGIFFLAGS
SIOCSIFDSTADDR
SIOCGIFDSTADDR
SIOCGIFBRDADDR
SIOCSIFBRDADDR
SIOCGIFNETMASK
SIOCSIFNETMASK
SIOCGIFMETRIC
SIOCSIFMETRIC
SIOCGIFMTU
SIOCxxx
獲取所有接口的清單
設置接口地址
獲取接口地址
設置接口標志
獲取接口標志
設置點到點地址
獲取點到點地址
獲取廣播地址
設置廣播地址
獲取子網掩碼
設置子網掩碼
獲取接口的測度
設置接口的測度
獲取接口MTU
（還有很多取決于系統的實現）
struct ifconf
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq
struct ifreq


關于ioctl的詳細解釋清查閱本博其它博文

struct ifreq

結構體 struct ifreq用來保存某個接口的信息。
[cpp]?view plaincopy
  1. //?if.h??
  2. /*?
  3. ?*?Interface?request?structure?used?for?socket?
  4. ?*?ioctl's.??All?interface?ioctl's?must?have?parameter?
  5. ?*?definitions?which?begin?with?ifr_name.??The?
  6. ?*?remainder?may?be?interface?specific.?
  7. ?*/??
  8. struct?ifreq?{??
  9. #define?IFHWADDRLEN?6??
  10. ????union??
  11. ????{??
  12. ????????char????ifrn_name[IFNAMSIZ];????????/*?if?name,?e.g.?"en0"?*/??
  13. ????}?ifr_ifrn;??
  14. ??????
  15. ????union?{??
  16. ????????struct??sockaddr?ifru_addr;??
  17. ????????struct??sockaddr?ifru_dstaddr;??
  18. ????????struct??sockaddr?ifru_broadaddr;??
  19. ????????struct??sockaddr?ifru_netmask;??
  20. ????????struct??sockaddr?ifru_hwaddr;??
  21. ????????short???ifru_flags;??
  22. ????????int?ifru_ivalue;??
  23. ????????int?ifru_mtu;??
  24. ????????struct??ifmap?ifru_map;??
  25. ????????char????ifru_slave[IFNAMSIZ];???/*?Just?fits?the?size?*/??
  26. ????????char????ifru_newname[IFNAMSIZ];??
  27. ????????void?__user?*???ifru_data;??
  28. ????????struct??if_settings?ifru_settings;??
  29. ????}?ifr_ifru;??
  30. };??
  31. #define?ifr_name????ifr_ifrn.ifrn_name??/*?interface?name???*/??
  32. #define?ifr_hwaddr??ifr_ifru.ifru_hwaddr????/*?MAC?address??????*/??
  33. #define?ifr_addr????ifr_ifru.ifru_addr??/*?address??????*/??
  34. #define?ifr_dstaddr?ifr_ifru.ifru_dstaddr???/*?other?end?of?p-p?lnk?*/??
  35. #define?ifr_broadaddr???ifr_ifru.ifru_broadaddr?/*?broadcast?address????*/??
  36. #define?ifr_netmask?ifr_ifru.ifru_netmask???/*?interface?net?mask???*/??
  37. #define?ifr_flags???ifr_ifru.ifru_flags?/*?flags????????*/??
  38. #define?ifr_metric??ifr_ifru.ifru_ivalue????/*?metric???????*/??
  39. #define?ifr_mtu?????ifr_ifru.ifru_mtu???/*?mtu??????????*/??
  40. #define?ifr_map?????ifr_ifru.ifru_map???/*?device?map???????*/??
  41. #define?ifr_slave???ifr_ifru.ifru_slave?/*?slave?device?????*/??
  42. #define?ifr_data????ifr_ifru.ifru_data??/*?for?use?by?interface?*/??
  43. #define?ifr_ifindex?ifr_ifru.ifru_ivalue????/*?interface?index??*/??
  44. #define?ifr_bandwidth???ifr_ifru.ifru_ivalue????/*?link?bandwidth???*/??
  45. #define?ifr_qlen????ifr_ifru.ifru_ivalue????/*?Queue?length?????*/??
  46. #define?ifr_newname?ifr_ifru.ifru_newname???/*?New?name?????*/??
  47. #define?ifr_settings????ifr_ifru.ifru_settings??/*?Device/proto?settings*/??



ifr_name 標識了某一接口。
可以通過ioctl獲取該接口的信息。如： 
ioctl(Sock, SIOCGIFNETMASK, &IfReq);//獲取網絡接口地址掩碼
該代碼需要先對IfReq->ifr_name賦值，然后獲取與IfReq->ifr_name向匹配的網絡接口 的地址掩碼


struct ifconf

結構體struct ifconf通常用來保存所有接口信息
[cpp]?view plaincopy
  1. //?if.h??
  2. /*?
  3. ?*?Structure?used?in?SIOCGIFCONF?request.?
  4. ?*?Used?to?retrieve?interface?configuration?
  5. ?*?for?machine?(useful?for?programs?which?
  6. ?*?must?know?all?networks?accessible).?
  7. ?*/??
  8. struct?ifconf??{??
  9. ????int?ifc_len;????????????/*?size?of?buffer???*/??
  10. ????union?{??
  11. ????????char?__user?*ifcu_buf;??
  12. ????????struct?ifreq?__user?*ifcu_req;??
  13. ????}?ifc_ifcu;??
  14. };??
  15. #define?ifc_buf?ifc_ifcu.ifcu_buf???????/*?buffer?address???*/??
  16. #define?ifc_req?ifc_ifcu.ifcu_req???????/*?array?of?structures??*/??


該結構體可以用來獲取所喲網絡接口的名字和信息（不是全部信息，是ip地址）
（圖片來自：http://tech.sunplusedu.com/space/post-4064.aspx）



Example：

[cpp]?view plaincopy
  1. #include?<sys/types.h>????
  2. #include?<sys/ioctl.h>????
  3. #include?<sys/socket.h>????
  4. #include?<net/if.h>????
  5. #include?<stdio.h>????
  6. #include?<stdlib.h>????
  7. #include?<unistd.h>????
  8. #include?<netdb.h>????
  9. #include?<string.h>????
  10. #include?<fcntl.h>????
  11. #include?<string.h>????
  12. #include?<errno.h>??
  13. typedef?uint32_t?uint32;???
  14. #define?MAX_IF?10??
  15. int???
  16. main()??
  17. {??
  18. ????struct?ifreq?ifVec[MAX_IF];//用來保存所有接口??
  19. ??????
  20. ????int?sock?=?-1;??
  21. ????if?(?(sock?=?socket(?AF_INET,?SOCK_DGRAM,?0?))?<?0?)??
  22. ????????fprintf(stderr,?"Error:%d,?cannot?open?RAM;\n");??
  23. ??????
  24. ????//?get?if?vector??
  25. ????struct?ifconf?ioIfConf;??
  26. ????????ioIfConf.ifc_buf?=?(void?*)ifVec;??
  27. ????????ioIfConf.ifc_len?=?sizeof(ifVec);??
  28. ?????printf("Len:%d\n",?ioIfConf.ifc_len);???????
  29. ??????????
  30. ????if?(ioctl(sock,?SIOCGIFCONF,?&ioIfConf)?<?0?)//獲取所有網絡接口信息??
  31. ????????fprintf(stderr,?"Error:%d???ioctl?IFCONF\n");??
  32. ??????
  33. ?????printf("Len:%d\n",?ioIfConf.ifc_len);//?和前面到len對比，發現ioctl修改里len到大小???????
  34. ????//循環打印每個網絡接口到信息??
  35. ????{??
  36. ????????struct?ifreq?*ifPt;??
  37. ????????struct?ifreq?*ifEndPt;??
  38. ????????ifPt?=?ifVec;??
  39. ????????ifEndPt?=?(void?*)((char?*)ifVec?+?ioIfConf.ifc_len);??
  40. ????????for?(ifPt?=?ifVec;?ifPt?<?ifEndPt;?ifPt++)??
  41. ????????{??
  42. ????????????struct?ifreq?ifReq;??
  43. ????????????if?(?ifPt->ifr_addr.sa_family?!=?AF_INET?)?{??
  44. ????????????????????????continue;??
  45. ????????????????????}??
  46. ??????????????
  47. ????????????//?Temp?keepers?of?interface?params...??
  48. ????????????uint32?u32_addr,?u32_mask;??
  49. ??????????????
  50. ????????????/*??打印ip地址??*/??
  51. ????????????char?ipDotBuf[16],?subnetDotBuf[16],?maskDotBuf[16];?//?保存點分十進制到ip地址??
  52. ????????????u32_addr?=?((struct?sockaddr_in?*)&ifPt->ifr_addr)->sin_addr.s_addr;??
  53. ????????????inet_ntop(AF_INET,?&u32_addr,?ipDotBuf,?(socklen_t?)sizeof(ipDotBuf));???
  54. ????????????printf("IP?Address:?%s\n",?ipDotBuf);??
  55. ??????????????
  56. ????????????/*????打印地址掩碼????*/??
  57. ????????????bzero(&ifReq,sizeof(struct?ifreq));????
  58. ????????????memcpy(ifReq.ifr_name,?ifPt->ifr_name,?sizeof(ifReq.ifr_name));????
  59. ????????????if?(ioctl(sock,?SIOCGIFNETMASK,?&ifReq?)?<?0){??
  60. ????????????????fprintf(stderr,?"Error:?%d,?cannot?get?mask\n",?errno);??
  61. ????????????}??
  62. ????????????else{??
  63. ????????????????u32_mask?=?((struct?sockaddr_in?*)&ifReq.ifr_addr)->sin_addr.s_addr;??
  64. ????????????????inet_ntop(AF_INET,?&u32_mask,?maskDotBuf,?(socklen_t?)sizeof(maskDotBuf));??
  65. ????????????????printf("Mask:?%s\n",?maskDotBuf);??
  66. ????????????}?????
  67. ????????????/*????打印MTU????*/??
  68. ????????????bzero(&ifReq,sizeof(struct?ifreq));????
  69. ????????????memcpy(ifReq.ifr_name,?ifPt->ifr_name,?sizeof(ifReq.ifr_name));????
  70. ????????????if?(ioctl(sock,?SIOCGIFMTU,?&ifReq?)?<?0){??
  71. ????????????????fprintf(stderr,?"Error:?%d,?cannot?get?MTU\n",?errno);??
  72. ????????????}??
  73. ????????????else{??
  74. ????????????????printf("SIOCGIFMTU:%d\n",?ifReq.ifr_mtu);???
  75. ????????????}??
  76. ???????????????/*????其他信息的打印方式與掩碼和MTU相同????*/??
  77. ????????}??
  78. ????}??
  79. ??????
  80. ??????
  81. ??????
  82. }??



運行結果：
[cpp]?view plaincopy
  1. windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$?./exe???
  2. Len:320??
  3. Len:64??
  4. IP?Address:?127.0.0.1??
  5. Mask:?255.0.0.0??
  6. SIOCGIFMTU:16436??
  7. IP?Address:?172.17.92.198??
  8. Mask:?255.255.254.0??
  9. SIOCGIFMTU:1500??
  10. windeal@ubuntu:~/Windeal/apue$???

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