了解 C 中的 getaddrinfo 函数

Question

我是 C 和套接字编程的新手，只是一个关于getaddrinfo功能的问题。的函数原型getaddrinfo为：

int getaddrinfo(const char *host, const char *service, const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **result);

返回getaddrinfo一个结果，该结果指向一个addrinfo结构的链表，每个addrinfo结构都指向一个对应host和service的socket地址结构。

以下是我的问题：

Q1-为什么需要返回一个指向结构体链表的addrinfo结果？我的意思是，给定一个主机和服务，这些只是一个唯一的套接字地址，它怎么可能是多个有效的套接字地址，因此需要一个链表？

Q2-最后一个参数是struct addrinfo **result，为什么是指向指针的指针？为什么不是struct addrinfo *result，然后getaddrinfo在内部创建某物并让result( struct addrinfo *)指向它？有人说这是由于内部getaddrinfo调用malloc，但我也可以这样编码

int main() 
{
   char *ptr_main;
   test(ptr_main);
   free(ptr_main);
}

void test(char * ptr)
{ 
    ptr = malloc(10); 
}

所以函数的参数是char *ptr，而不是char **ptr。

Answer 1

getaddrinfo()返回地址列表，因为主机名可以包含多个地址。例如，那些需要通过不同 IP 分配访问者的高流量网站。

自从getaddrinfo()

将 gethostbyname(3)和 getservbyname(3) 函数提供的功能组合到一个接口中，但与后一个函数不同的是，getaddrinfo() 是可重入的，允许程序消除 IPv4 与 IPv6 的依赖关系

它可能会触发 DNS 会话来解析主机名。对于上述高流量站点，相同的主机名将对应于实际地址列表。

你还问：

struct addrinfo **result，为什么是指向指针的指针？

在 C 中，当函数需要修改某个东西时，它会作为函数的参数传递。因此，例如，如果您需要修改一个整数，则可以传递int *. 当您想通过参数返回某些内容时，这种特殊类型的修改在 C 中非常常见；在前面的示例中，我们可以通过访问作为参数传递的指针来返回一个额外的整数。

但是如果一个函数想要分配一些东西怎么办？它将在内部产生 a type * var = malloc()，这意味着type将返回一个指向的指针。为了将其作为参数返回，我们需要传递一个type **参数。

逻辑清楚吗？给定 a type，如果您希望将其作为参数返回，则必须将其定义为指向 的指针type。

总之，在我们的例子中，函数getaddrinfo需要修改一个类型为 的变量struct addrinfo *，struct addrinfo **参数类型也是如此。

简单说一下这个参数的含义：

getaddrinfo() 函数分配并初始化一个 addrinfo 结构的链表，每个与节点和服务匹配的网络地址对应一个链表，并受到提示施加的任何限制，并返回指向 res 中链表开头的指针。链表中的项目由 ai_next 字段链接。

正如你所看到的，我们实际上在函数内部进行了分配。因此，最终需要释放该内存：

freeaddrinfo() 函数释放为动态分配的链表资源分配的内存。

为什么不只是一个type *参数？

您的代码示例导致未定义的行为，当我运行它时，它导致程序崩溃。

为什么？就是我上面写的，在C中参数是按值传递的。这意味着如果是一个func(int c)函数，以这种方式调用

int b = 1234;

funct(b);

c函数内部使用的参数将是的副本b，并且对其进行的任何更改都不会在函数外部保留。

同样的情况也会发生func(char * ptr)（请注意巨大的间距，以强调类型char *和变量的情况ptr）：任何对 on 的更改都ptr不会在函数之外生存。**您将能够更改它指向的内存，并且这些更改将在函数返回后可用，但作为参数传递的变量将与调用func().

ptr_main在您的示例中，在test调用之前的值是什么？我们不知道，因为该变量尚未初始化。因此，行为是未定义的。

如果您仍然有疑问，这里有一个程序演示了通过值获得的新分配的地址不能从外部访问the function：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void test(char * ptr)
{ 
    ptr = malloc(10); 

    printf("test:\t%p\n", ptr);
}

int main() 
{
    char *ptr_main = (char *) 0x7777;

    printf("main-1:\t%p\n", ptr_main);
    test(ptr_main);
    printf("main-2:\t%p\n", ptr_main);
}

输出：

main-1: 0000000000007777
test:   0000000000A96D60
main-2: 0000000000007777

即使在函数调用之后，它的值ptr_main在我初始化它之后也是相同的（0x7777）。