UNIX: разработка сетевых приложений

Стивенс Уильям Ричард

Невзирая на тот факт, что функция

getaddrinfo

«лучше», чем функции

gethostbyname

и

gethostbyaddr

(помимо того что эта функция упрощает написание кода, не зависящего от протокола, она обрабатывает и имя узла, и имя службы, и к тому же вся возвращаемая ею информация размещается в памяти динамически, а не статически), ее все же не так просто использовать, как это могло показаться. Проблема в том, что нам требуется разместить в памяти структуру

hints

, инициализировать ее нулем, заполнить необходимые поля, вызвать функцию

getaddrinfo

и затем пройти весь связный список, проверяя каждый его элемент. В последующих разделах мы предоставим более простые интерфейсы для типичных клиентов TCP и UDP и серверов, которые

будем создавать в оставшейся части книги.

Функция

getaddrinfo

решает проблему преобразования имен узлов и имен служб в структуры адресов сокетов. В разделе 11.17 мы опишем обратную функцию

getnameinfo

, которая преобразует структуры адресов сокетов в имена узлов и имена служб.

11.7. Функция gai_strerror

Ненулевые значения ошибок, возвращаемых функцией

getaddrinfo

, имеют названия и значения, показанные в табл. 11.2. Функция

gai_strerror

получает одно из этих значений в качестве аргумента и возвращает указатель на соответствующую текстовую строку с описанием ошибки.

#include <netdb.h>

char *gai_strerror(int error);

Возвращает: указатель на строку с описанием ошибки

Таблица 11.2. Ненулевые возвращаемые значения (константы) ошибок функции getaddrinfo

Константа	Описание
EAI_AGAIN	Временный сбой при попытке разрешения имен
EAI_BADFLAGS	Недопустимое значение ai_flags
EAI_FAIL	Неисправимая ошибка при разрешении имен
EAI_FAMILY	Семейство ai_family не поддерживается
EAI_MEMORY	Ошибка при выделении памяти
EAI_NONAME	Имя узла или имя службы неизвестны или равны NULL
EAI_OVERFLOW	Переполнен буфер пользовательских аргументов (только для getnameinfo)
EAI_SERVICE	Запрошенная служба не поддерживается для данного типа сокета ai_socktype
EAI_SOCKTYPE	Тип сокета ai_socktype не поддерживается
EAI_SYSTEM	Другая системная ошибка, возвращаемая в переменной errno

11.8. Функция freeaddrinfo

Вся память, занимаемая структурами

addrinfo

, структурами

ai_addr

и строкой

ai_canonname

, которые возвращаются функцией

getaddrinfo

, динамически выделяется функцией

malloc

. Эта память освобождается при вызове функции

freeaddrinfo

.

#include <netdb.h>

void freeaddrinfo(struct addrinfo * ai);

Переменная

ai

должна указывать на первую из структур

addrinfo

, возвращаемых функцией

getaddrinfo

. Освобождается вся область памяти, занятая структурами из связного списка, вместе с динамически выделенной областью памяти, содержащей данные, на которые указывают эти структуры (например, структуры адресов сокетов и канонические имена узлов).

Предположим, что мы вызываем функцию

getaddrinfo

, проходим последовательно по всему связному списку структур

addrinfo

и находим нужную структуру. Если далее мы попытаемся сохранить нужную нам информацию

простым копированием структуры

addrinfo

, а затем вызовем функцию

freeaddrinfo

, мы получим скрытую ошибку. Причина в том, что структура

addrinfo

сама указывает на динамически выделенный участок памяти (для структуры адреса сокета и, возможно, для канонического имени). Но эта область памяти, на которую указывает сохраненная нами структура, при вызове функции

freeaddrinfo

освобождается и может использоваться для хранения какой-либо иной информации.

ПРИМЕЧАНИЕ

Создание копии только самой структуры addrinfo, а не структур, на которые она, в свою очередь, указывает, называется поверхностным копированием (shallow сору). Копирование структуры addrinfo и всех структур, на которые она указывает, называется детальным копированием (deep сору).

11.9. Функция getaddrinfo: IPv6

Стандарт POSIX определяет как

getaddrinfo

, так и возвращаемые этой функцией данные для протоколов IPv4 и IPv6. Отметим следующие моменты, прежде чем свести возвращаемые значения воедино в табл. 11.3.

Входные данные функции

getaddrinfo

могут относиться к двум различным типам, которые выбираются в зависимости от того, какой тип структуры адреса сокета вызывающий процесс хочет получить обратно и какой тип записей нужно искать в DNS или иной базе данных.

Семейством адресов, указанным вызывающим процессом в структуре

hints

, задается тип структуры адреса сокета, который вызывающий процесс предполагает получить. Если вызывающий процесс задает

AF_INET

, функция не должна возвращать структуры

sockaddr_in6

, а для

AF_INET6

функция не должна возвращать структур

sockaddr_in

.

POSIX утверждает, что при задании семейства

AF_UNSPEC

должны возвращаться адреса, которые могут использоваться с любымсемейством протоколов, допускающим применение имени узла и имени службы. Это подразумевает, что если у узла имеются как записи типа AAAA, так и записи типа А, то записи типа AAAA возвращаются как структуры

sockaddr_in6

, а записи типа A — как структуры

sockaddr_in

. Нет смысла возвращать еще и записи типа А как адреса IPv4, преобразованные к виду IPv6, в структурах

sockaddr_in6

, потому что при этом не возвращается никакой дополнительной информации — эти адреса уже возвращены в структурах

sockaddr_in

.

Это утверждение POSIX также подразумевает, что если флаг

AI_PASSIVE

задан без имени узла, то должен быть возвращен универсальный адрес IPv6 (

IN6ADDR_ANY_INIT

или 0::0) в структуре

sockaddr_in6

вместе с универсальным адресом IPv4 (

INADDR_ANY

или 0.0.0.0) в структуре

sockaddr_in

. Также нет смысла возвращать сначала универсальный адрес IPv4, поскольку мы увидим в разделе 12.2, что на узле с двойным стеком сокет сервера IPv6 может обрабатывать и клиенты IPv4, и клиенты IPv6.

Семейство адресов, указанное в поле

ai_family

структуры

hint

вместе с флагами

AI_V4MAPPED

и

AI_ALL

поля

ai_flags

, задают тип записей, поиск которых ведется в DNS (тип А или тип AAAA), и тип возвращаемых адресов (IPv4, IPv6 или IPv4, преобразованные к виду IPv6). Мы обобщили это в табл. 11.3.

Имя узла может также быть либо шестнадцатеричной строкой IPv6, либо строкой в точечно-десятичной записи IPv4. Допустимость этой строки зависит от семейства адресов, заданного вызывающим процессом. Шестнадцатеричная строка IPv6 неприемлема, если задано семейство

AF_INET

, а строка в точечно-десятичной записи IPv4 неприемлема, если задано семейство

AF_INET6

. Но если задано семейство

AF_UNSPEC

, то допустимы оба варианта, и при этом возвращается соответствующий тип структуры адреса сокета.