UNIX网络编程——getsockname和getpeername函数

     这两个函数或者返回与某个套接字关联的本地协议地址（getsockname），或者返回与某个套接字关联的外地协议地址即得到对方的地址（getpeername）。

#include <sys/socket.h>
int getsockname(int sockfd,struct sockaddr* localaddr,socklen_t *addrlen);
int getpeername(int sockfd,struct sockaddr*  peeraddr,socklen_t *addrlen);
                                                均返回：若成功则为0，失败则为-1

     getpeername只有在连接建立以后才调用，否则不能正确获得对方地址和端口，所以它的参数描述字一般是已连接描述字而非监听套接口描述字。
     没有连接的UDP不能调用getpeername，但是可以调用getsockname和TCP一样，它的地址和端口不是在调用socket就指定了，而是在第一次调用sendto函数以后。
     已经连接的UDP，在调用connect以后，这2个函数（getsockname，getpeername）都是可以用的。但是这时意义不大，因为已经连接（connect）的UDP已经知道对方的地址。

需要这两个函数的理由如下：

• 在一个没有调用bind的TCP客户上，connect成功返回后，getsockname用于返回由内核赋予该连接的本地IP地址和本地端口号。
  
• 在以端口号为0调用bind（告知内核去选择本地临时端口号）后，getsockname用于返回由内核赋予的本地端口号。
  
• 在一个以通配IP地址调用bind的TCP服务器上，与某个客户的连接一旦建立（accept成功返回），getsockname就可以用于返回由内核赋予该连接的本地IP地址。在这样的调用中，套接字描述符参数必须是已连接套接字的描述符，而不是监听套接字的描述符。
  
• 当一个服务器的是由调用过accept的某个进程通过调用exec执行程序时，它能够获取客户身份的唯一途径便是调用getpeername。
  

     例如下面的，inetd调用accept（左上方的方框）返回两个值：已连接套接字描述符connfd，这是函数的返回值；客户的IP地址及端口号，如图中标有“对端地址”的小方框所示（代表一个网际网套接字地址结构）。inetd随后调用fork，派生出inetd的一个子进程。这样父进程的那个套接字地址结构在子进程也可用，那个已连接套接字描述符也是如此。然而当子进程调用exec执行真正的服务器程序（譬如说Telent服务器程序）时，子进程的内存映像被替换成新的Telnet服务器的程序文件（也就是说包含对端地址的那个套接字地址结构就此丢弃），不过那个已连接套接字描述符跨exec继续保持开放。Telnet服务器首先调用的函数之一便getpeername
，用于获取客户的IP地址和端口号。

                               

     显然，最后一个例子中的Telnet服务器必须在启动之后获取connfd的值。获取该值有两个常用方法：

• 调用exec的进程可以把这个描述符格式化成一个字符串，再把它作为一个命令行参数传递给新程序。
• 约定在调用exec之前，总是把某个特定描述符置为所接受的已连接套接字的描述符。

     inetd采用的是第二种方法，它总是把描述符0、1、2置为所接受的已连接套接字的描述符（即将已连接套接字描述符dup到描述符0、1、2，然后close原连接套接字）。

服务器的代码：

#include	"unp.h"

int
main(int argc, char ** argv)
{
    int         listenfd,connfd;
    struct      sockaddr_in servaddr;
    pid_t       pid;
    char        temp[20];

    listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(10010);
    Bind(listenfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr));
    Listen(listenfd, LISTENQ);
    for( ; ; )
    {
        struct sockaddr_in local;
        connfd = Accept(listenfd, (SA *)NULL, NULL);
        if((pid = fork()) == 0)
        {
            Close(listenfd);struct sockaddr_in serv, guest;
            char serv_ip[20];
            char guest_ip[20];
            socklen_t serv_len = sizeof(serv);
            socklen_t guest_len = sizeof(guest);
            getsockname(connfd, (struct sockaddr *)&serv, &serv_len);
            getpeername(connfd, (struct sockaddr *)&guest, &guest_len);
            Inet_ntop(AF_INET, &serv.sin_addr, serv_ip, sizeof(serv_ip));
            Inet_ntop(AF_INET, &guest.sin_addr, guest_ip, sizeof(guest_ip));
            printf("host %s:%d guest %s:%d
", serv_ip, ntohs(serv.sin_port), guest_ip, ntohs(guest.sin_port));
            char buf[] = "hello world";
            Write(connfd, buf, strlen(buf));
            Close(connfd);
            exit(0);
        }
        Close(connfd);
    }
}

客户端的代码：

#include "unp.h"
#define DEST_IP "127.0.0.1"

int
main(int argc, char ** argv)
{
    int         sockfd, n;
    char        buf[100];
    char        serv_ip[20], guest_ip[20];
    struct      sockaddr_in servaddr;

    sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    bzero(&servaddr, sizeof(struct sockaddr_in));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(10010);

    Inet_pton(AF_INET, DEST_IP, &servaddr.sin_addr);
    Connect(sockfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr));

    struct sockaddr_in serv, guest;
    socklen_t serv_len = sizeof(serv);
    socklen_t guest_len = sizeof(guest);

    getsockname(sockfd, (SA *)&guest, &guest_len);
    getpeername(sockfd, (SA *)&serv, &serv_len);

    Inet_ntop(AF_INET, &guest.sin_addr, guest_ip, sizeof(guest_ip));
    Inet_ntop(AF_INET, &serv.sin_addr, serv_ip, sizeof(serv_ip));

    printf("host  %s:%d, guest  %s:%d
", serv_ip, ntohs(serv.sin_port), guest_ip, ntohs(guest.sin_port));

    n = Read(sockfd, buf, 100);
    buf[n] = '';
    printf("%s
", buf);
    Close(sockfd);
    exit(0);
}

TCP

对于服务器来说，在bind以后就可以调用getsockname来获取本地地址和端口，虽然这没有什么太多的意义。getpeername只有在链接建立以后才调用，否则不能正确获得对方地址和端口，所以他的参数描述字一般是链接描述字而非监听套接口描述字。

对于客户端来说，在调用socket时候内核还不会分配IP和端口，此时调用getsockname不会获得正确的端口和地址（当然链接没建立更不可能调用getpeername），当然如果调用了bind 以后可以使用getsockname。想要正确的到对方地址（一般客户端不需要这个功能），则必须在链接建立以后，同样链接建立以后，此时客户端地址和端口就已经被指定，此时是调用getsockname的时机。