通过广播获取ip地址的实现

引言

在进行网络程序的设计时，有时候我们不想要手动指定接收方的ip尤其是在做聊天小程序的时候，因为这个时候对方的ip不是固定的，那么我们该怎么办呢？一个方法就是接收方创建一个socket监听一个端口，发送方通过广播的方式给所有局域网内的主机发送一个“hello”包，当然这个包是发往接收方监听的端口的，接收方接收到“hello”包后获取自己的ip地址然后封装在数据报里再发回给发送方，这样发送方就能获得局域网内所有在线的接收方的信息了！

但这个过程有几个问题要考虑。第一点，如果接收方有多个网卡，我怎么知道“hello”包是通过哪个网卡接收的呢？第二点，在接收方我可以用监听那个广播端口的socket来发送消息嘛？

对于第一点，也是苦恼了我很久的问题，最终找到了方法：getsockname，这个函数可以根据addr来得到ip地址，用C语言学习网络编程的都知道接收函数是有一个sockaddr_in结构体来接收发送方的ip和端口信息的，而这个函数就是根据这个结构体来解析的，但是这个函数有一个条件是一定要在连接的情况下才能获取本地ip地址，不过也对，连接了，网卡一定也就确定了。既然要连接那反正udp套接字也可以connect，我们多写一点就是了。

对于第二点，答案是不可以，因为我也尝试了这样的做法，在发送方接收到的ip消息会出现乱码的情况。所以在发送方和接收方都要多创建一个用于传送该消息的socket。总体来说就是，发送方和接收方都要有一个socket用来广播"hello"包和接收"hello"包，并且还都要有一个udp socket来发送udp消息和接收udp消息。

话不多说，上代码

//发送方--广播“hello”包然后接收接收方发送的ip消息
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment (lib,"ws2_32.lib")#define BUF_SIZE 100
void error_handling(const char* message);int main(int argc,char* argv[])
{WSADATA wsadata;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata) != 0)error_handling("wsastartup error!");if (argc != 2) {printf("usage: %s <port>\n", argv[0]);exit(1);}SOCKET send_sock,recv_sock;SOCKADDR_IN broad_adr;char send_msg[BUF_SIZE]="hello,world",rec_msg[BUF_SIZE];;int so_brd = 1;//创建send_sock并与广播地址进行关联send_sock = socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0);if (send_sock == INVALID_SOCKET)error_handling("send_sock error!");memset(&broad_adr,0,sizeof(broad_adr));broad_adr.sin_family = AF_INET;broad_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_BROADCAST);broad_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));//设置广播选项int getinfo = setsockopt(send_sock,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,(const char*)&so_brd,sizeof(so_brd));if (getinfo == SOCKET_ERROR) error_handling("setsockopt error!");printf("setsockopt has done\n");//创建recv_sock并与本地地址进行绑定recv_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (recv_sock == INVALID_SOCKET)error_handling("recv_sock error!");struct sockaddr_in myadr, youradr;memset(&myadr, 0, sizeof(myadr));myadr.sin_family = AF_INET;myadr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);myadr.sin_port = htons(10244);if (bind(recv_sock, (struct sockaddr*)&myadr, sizeof(myadr)) == SOCKET_ERROR)error_handling("bind error!");else printf("bind has done\n");//发送helloworld消息int send_len;send_len = sendto(send_sock,send_msg,strlen(send_msg),0,(SOCKADDR*)&broad_adr,sizeof(broad_adr));if(send_len == -1)error_handling("sendto error!");else printf("sendto has done\n");closesocket(send_sock); //发送完后关闭发送的socket//接收来自receive.cpp运行端的ip消息并输出ipint yadr_sz = sizeof(youradr);int recv_len = recvfrom(recv_sock, rec_msg, BUF_SIZE, 0, (SOCKADDR*)&youradr, &yadr_sz);if (recv_len == -1)error_handling("recvfrom error!");else {printf("%s\n", rec_msg);}closesocket(recv_sock);WSACleanup();return 0;
} void error_handling(const char* message)
{printf("%s\n", message);exit(1);
}

//发送方接收到“hello”包后获取本机ip地址然后封装到udp数据报里发送
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <WinSock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#pragma comment (lib,"ws2_32.lib")
#define BUF_SIZE 100
void error_handling(const char* message);int main(int argc, char* argv[])
{WSADATA wsadata;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsadata) != 0)error_handling("wsastartup error!");if (argc != 2) {printf("usage: %s <port>\n", argv[0]);exit(1);}char  rec_msg[BUF_SIZE],send_msg[BUF_SIZE] = "the receiver ip is ";SOCKET send_sock,recv_sock;send_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (send_sock == INVALID_SOCKET)error_handling("send_sock error!");recv_sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(recv_sock == INVALID_SOCKET)error_handling("recv_sock error!");SOCKADDR_IN adr,youradr;//set adrmemset(&adr, 0, sizeof(adr));adr.sin_family = AF_INET;adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));//bind socket and adrif (bind(recv_sock,(SOCKADDR*)&adr,sizeof(adr)) == -1)error_handling("bind error!");else printf("bind has done\n");//receive messageint your_adr_sz = sizeof(youradr);int strlen = recvfrom(recv_sock, rec_msg, BUF_SIZE, 0, (SOCKADDR*)&youradr, &your_adr_sz);if (strlen == -1)error_handling("recvfrom error!");else {//输出接收到的消息和发送端的ip地址char* ip = inet_ntoa(youradr.sin_addr);printf("the message from sender: %s\n", rec_msg);printf("the sender ip is : %s\n", ip);//与发送端建立连接，通过getsockname得到自己的ip地址，将自己的ip地址发送给发送端//getsockname函数要在连接时才能得到本地ip地址，所以要先connect//另外要注意在发送端的接收socket的端口设定在10244，所以在这里也要改下youradr.sin_port = htons(10244);int con = connect(send_sock, (SOCKADDR*)&youradr, your_adr_sz);if (con == 0)printf("connect has done\n");else error_handling("connect error!");SOCKADDR_IN myaddr;int sz = sizeof(myaddr);int ret = getsockname(send_sock, (SOCKADDR*)&myaddr, &sz); //得到我自己的IP地址if (ret != 0)error_handling("getsockname error!");printf("my ip is %s", inet_ntoa(myaddr.sin_addr));char temp[BUF_SIZE];char *myip = inet_ntoa(myaddr.sin_addr);strcpy(temp, myip);strncat(send_msg, temp, ::strlen(temp)); //这里strlen前面加::是因为我前面有一个strlen变量重名了int sendmsg_sz = ::strlen(send_msg);send_msg[sendmsg_sz] = '\0';sendmsg_sz++;//printf("send_msg:%s\n", send_msg);int sendlen = send(send_sock,send_msg,sendmsg_sz,0);if (sendlen == -1)error_handling("sendto error!");else printf("send has done\n");}closesocket(send_sock);closesocket(recv_sock);WSACleanup();return 0;
}void error_handling(const char* message)
{printf("%s\n", message);exit(1);
}

以下是在虚拟机上调试的结果：

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