c语言getipaddrtable获得ip地址与sendArp获得mac地址以及一些字节序问题记录

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/api/iphlpapi/nf-iphlpapi-getipaddrtable

msdn,有很多c的源码还有解释。

抓包软件使用wireshark

https://wenku.baidu.com/view/15f82868011ca300a6c390cf.html

listen函数使用主动连接套接口变为被连接套接口,使得一个进程可以接受其它进程的请求,从而成为一个服务器进程。在TCP服务器编程中listen函数把进程变为一个服务器,并指定相应的套接字变为被动连接。 

主机一般是小端,小的放在地址第一位。网络字节序一般是hi大端,大的放在地址第一位。

Part 1: htons函数具体解释
     在Linux和Windows网络编程时需要用到htons和htonl函数,用来将主机字节顺序转换为网络字节顺序。

     在Intel机器下,执行以下程序

int main()
...{
   printf("%d /n",htons(16));
      return 0;
}
得到的结果是4096,初一看感觉很怪。

    解释如下,数字16的16进制表示为0x0010,数字4096的16进制表示为0x1000。 由于Intel机器是小尾端,存储数字16时实际顺序为1000,存储4096时实际顺序为0010。因此在发送网络包时为了报文中数据为0010,需要经过htons进行字节转换。如果用IBM等大尾端机器,则没有这种字节顺序转换,但为了程序的可移植性,也最好用这个函数。

   另外用注意,数字所占位数小于或等于一个字节(8 bits)时,不要用htons转换。这是因为对于主机来说,大小尾端的最小单位为字节(byte)。

Part 2: 大小端模式


不同的CPU有不同的字节序类型 这些字节序是指整数在内存中保存的顺序 这个叫做主机序 
最常见的有两种
1. Little endian:将低序字节存储在起始地址
2. Big endian:将高序字节存储在起始地址

LE little-endian 
最符合人的思维的字节序 
地址低位存储值的低位 
地址高位存储值的高位 
怎么讲是最符合人的思维的字节序,是因为从人的第一观感来说 
低位值小,就应该放在内存地址小的地方,也即内存地址低位 
反之,高位值就应该放在内存地址大的地方,也即内存地址高位

BE big-endian 
最直观的字节序 
地址低位存储值的高位 
地址高位存储值的低位 
为什么说直观,不要考虑对应关系 
只需要把内存地址从左到右按照由低到高的顺序写出 
把值按照通常的高位到低位的顺序写出 
两者对照,一个字节一个字节的填充进去

例子:在内存中双字0x01020304(DWORD)的存储方式

内存地址 
4000 4001 4002 4003 
LE 04 03 02 01 
BE 01 02 03 04

例子:如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中,则结果为
      big-endian  little-endian
0x0000  0x12      0xcd
0x0001  0x23      0xab
0x0002  0xab      0x34
0x0003  0xcd      0x12
x86系列CPU都是little-endian的字节序.

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式,它与具体的CPU类型、操作系统等无关,从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式。

为了进行转换 bsd socket提供了转换的函数 有下面四个
htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序
htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序
ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序
ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序

在使用little endian的系统中 这些函数会把字节序进行转换 
在使用big endian类型的系统中 这些函数会定义成空宏

同样 在网络程序开发时 或是跨平台开发时 也应该注意保证只用一种字节序 不然两方的解释不一样就会产生bug.

注:
1、网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)
2、不同的CPU上运行不同的操作系统,字节序也是不同的,参见下表。
处理器    操作系统    字节排序
Alpha    全部    Little endian
HP-PA    NT    Little endian
HP-PA    UNIX    Big endian
Intelx86    全部    Little endian <-----x86系统是小端字节序系统
Motorola680x()    全部    Big endian
MIPS    NT    Little endian
MIPS    UNIX    Big endian
PowerPC    NT    Little endian
PowerPC    非NT    Big endian  <-----PPC系统是大端字节序系统
RS/6000    UNIX    Big endian
SPARC    UNIX    Big endian
IXP1200 ARM核心    全部    Little endian

本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/zouxinfox/archive/2007/10/07/1814088.aspx

Part 3: 模拟htonl、ntohl、htons、ntohs函数实现

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今天在如鹏网里讨论htonl、ntohl在不同机器的区别,特意模拟了htonl、ntohl、htons、ntohs函数实现。
实现如下:

typedef unsigned short int uint16;

typedef unsigned long int uint32;

// 短整型大小端互换

#define BigLittleSwap16(A)  ((((uint16)(A) & 0xff00) >> 8) | /

                                                 (((uint16)(A) & 0x00ff) << 8))

// 长整型大小端互换

#define BigLittleSwap32(A)  ((((uint32)(A) & 0xff000000) >> 24) | /

                                                 (((uint32)(A) & 0x00ff0000) >> 8) | /

                                                 (((uint32)(A) & 0x0000ff00) << 8) | /

                                                 (((uint32)(A) & 0x000000ff) << 24))

// 本机大端返回1,小端返回0

int checkCPUendian()

{

       union{

              unsigned long int i;

              unsigned char s[4];

       }c;

       c.i = 0x12345678;

       return (0x12 == c.s[0]);

}

// 模拟htonl函数,本机字节序转网络字节序

unsigned long int HtoNl(unsigned long int h)

{

       // 若本机为大端,与网络字节序同,直接返回

       // 若本机为小端,转换成大端再返回

       return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap32(h);

}

// 模拟ntohl函数,网络字节序转本机字节序

unsigned long int NtoHl(unsigned long int n)

{

       // 若本机为大端,与网络字节序同,直接返回

       // 若本机为小端,网络数据转换成小端再返回

       return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap32(n);

}

// 模拟htons函数,本机字节序转网络字节序

unsigned short int HtoNs(unsigned short int h)

{

       // 若本机为大端,与网络字节序同,直接返回

       // 若本机为小端,转换成大端再返回

       return checkCPUendian() ? h : BigLittleSwap16(h);

}

// 模拟ntohs函数,网络字节序转本机字节序

unsigned short int NtoHs(unsigned short int n)

{

       // 若本机为大端,与网络字节序同,直接返回

       // 若本机为小端,网络数据转换成小端再返回

       return checkCPUendian() ? n : BigLittleSwap16(n);

}

 计算机网络网络高级软件编程技术(第二版)吴功宜
59页
 
#include<winsock2.h>
#include<iphlpapi.h>
#include<iostream>
#include<conio.h>

using namespace std;

//typedef unsigned long ULONG;
//typedef unsigned long* PULONG;
//typedef unsigned int DWORD;
//typedef unsigned char BYTE;
//typedef unsigned char* PBYTE;
int main(int argc, char *argv[]) {
    MIB_IPADDRTABLE *pIpAddrTable = (MIB_IPADDRTABLE*) malloc(sizeof(MIB_IPADDRTABLE));
    ULONG dwSize = 0;//pIpAddrTable实际大小
    ULONG dwRetVal = 0;//返回结果。
    if(GetIpAddrTable(pIpAddrTable, &dwSize, 0) == ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER) {
        free(pIpAddrTable);
        pIpAddrTable = (MIB_IPADDRTABLE*) malloc(dwSize);
        //dwSize得到实际需要的空间,然后malloc开辟。
    }

    if((dwRetVal = GetIpAddrTable(pIpAddrTable, &dwSize, 0)) == NO_ERROR) {
        cout << pIpAddrTable->dwNumEntries << endl;
        for(int i = 0; i < (int) pIpAddrTable->dwNumEntries; i++) {
            PBYTE strIpAddr = (PBYTE) (&pIpAddrTable->table[i].dwAddr);
            ULONG ulHostIp = ntohl(pIpAddrTable->table[i].dwAddr);//网络字节序到主机字节序,大端到小端。
            PBYTE Mask = (PBYTE) (&pIpAddrTable->table[i].dwMask);
//强转
            printf("IP Address %d.%d.%d.%d
", strIpAddr[0], strIpAddr[1], strIpAddr[2], strIpAddr[3]);
//位运算除法与取模
            printf("IP Address %d.%d.%d.%d
", ulHostIp >> 24, (ulHostIp >> 16) % 256, (ulHostIp >> 8) % 256, ulHostIp % 256);
//为运算相与
            printf("IP Address %d.%d.%d.%d
", (ulHostIp & 0xff000000) >> 24, (ulHostIp & 0x00ff0000) >> 16,
                   (ulHostIp & 0xff00) >> 8, (ulHostIp & 0x00ff));
            printf("IP Mask %d.%d.%d.%d
", Mask[0], Mask[1], Mask[2], Mask[3]);
        }
        ULONG ulHostIp = ntohl(pIpAddrTable->table[3].dwAddr);//网络字节序到主机字节序,大端到小端。
        ULONG ulHostMask = ntohl(pIpAddrTable->table[3].dwMask);
        //~ulHostMask对于掩码取反,得到该子网下的主机数。
        printf("%d
", ~ulHostMask);
//连得是cqupt的wifi,这个网络子网下的网络有很多是正在工作的,不要连自己的wifi,自己的wifi一般只有自己连,那么这个网络下就只有自己的这个主机是正在工作,能够ping通,自己wifi下只有255个主机。
        for(ULONG I = 1; I < (~ulHostMask); I++) {
            if(I >= 100) break;
            static ULONG uNo = 0;
            HRESULT hr;//HRESULT就是long类型,存返回结果
            IPAddr IpAddr;
            ULONG pulMac[2];
            ULONG ulLen;
            IpAddr = htonl(I + (ulHostIp & ulHostMask));
            PBYTE strIpAddr = (PBYTE) (&IpAddr);
//            printf("IP Address %d.%d.%d.%d
", strIpAddr[0], strIpAddr[1], strIpAddr[2], strIpAddr[3]);
            memset(pulMac, 0xff, sizeof(pulMac));
            ulLen = 6;
            hr = SendARP(IpAddr, 0, pulMac, &ulLen);
//            printf("%lu
", ulLen);
//            printf("NO_ERROR:%d", hr == NO_ERROR);
//            printf("ERROR_BAD_NET_NAME:%d
", hr == ERROR_BAD_NET_NAME);
//            printf("ERROR_GEN_FAILURE:%d
", hr == ERROR_GEN_FAILURE);
//            printf("ERROR_BUFFER_OVERFLOW:%d
", hr == ERROR_BUFFER_OVERFLOW);
//            printf("ERROR_INVALID_PARAMETER:%d
", hr == ERROR_INVALID_PARAMETER);
//            printf("ERROR_INVALID_USER_BUFFER:%d
", hr == ERROR_INVALID_USER_BUFFER);
//            printf("ERROR_NOT_FOUND:%d
", hr == ERROR_NOT_FOUND);
//            printf("ERROR_NOT_SUPPORTED:%d
", hr == ERROR_NOT_SUPPORTED);
            if(ulLen == 6) {
                uNo++;
                PBYTE pbHexMac = (PBYTE) pulMac;
                strIpAddr = (PBYTE) (&IpAddr);
                printf("%lu.MAC address %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X
", uNo, pbHexMac[0],
                       pbHexMac[1], pbHexMac[2], pbHexMac[3], pbHexMac[4], pbHexMac[5]);
                printf("IP Address %d.%d.%d.%d
", strIpAddr[0], strIpAddr[1], strIpAddr[2], strIpAddr[3]);
            }
//            BYTE pulMac[6];
//            ULONG ulLen;
//            IpAddr = htonl(I + (ulHostIp & ulHostMask));
//            memset(pulMac, 0xff, sizeof(pulMac));
//            ulLen = 6;
//            hr = SendARP(IpAddr, 0, (PULONG)pulMac, &ulLen);
//            if(ulLen == 6) {
//                uNo++;
//                PBYTE pbHexMac = pulMac;
//                PBYTE strIpAddr = (PBYTE) (&IpAddr);
//                printf("%lu.MAC address %02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X
", uNo, pbHexMac[0],
//                       pbHexMac[1], pbHexMac[2], pbHexMac[3], pbHexMac[4], pbHexMac[5]);
//                printf("IP Address %d.%d.%d.%d
", strIpAddr[0], strIpAddr[1], strIpAddr[2], strIpAddr[3]);
//            }
        }
    }
    else {
        printf("Call to GetIpAddrTable failed.
");
    }
    printf("OVER!
");
    //记得free。避免内存泄露。
    free(pIpAddrTable);
    return 0;
}
 
原文地址:https://www.cnblogs.com/downrainsun/p/11662952.html