有没有办法在 Linux 中使用 C++ 以编程方式检测本地机器上的 IP 地址更改？
【问题讨论】：
给你..这不需要轮询。
它只侦听 RTM_NEWADDR，但如果您需要，它应该很容易更改为支持 RTM_DELADDR
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <linux/rtnetlink.h>
#include <net/if.h>
int
main()
{
struct sockaddr_nl addr;
int sock, len;
char buffer[4096];
struct nlmsghdr *nlh;
if ((sock = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_ROUTE)) == -1) {
perror("couldn't open NETLINK_ROUTE socket");
return 1;
}
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.nl_family = AF_NETLINK;
addr.nl_groups = RTMGRP_IPV4_IFADDR;
if (bind(sock, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1) {
perror("couldn't bind");
return 1;
}
nlh = (struct nlmsghdr *)buffer;
while ((len = recv(sock, nlh, 4096, 0)) > 0) {
while ((NLMSG_OK(nlh, len)) && (nlh->nlmsg_type != NLMSG_DONE)) {
if (nlh->nlmsg_type == RTM_NEWADDR) {
struct ifaddrmsg *ifa = (struct ifaddrmsg *) NLMSG_DATA(nlh);
struct rtattr *rth = IFA_RTA(ifa);
int rtl = IFA_PAYLOAD(nlh);
while (rtl && RTA_OK(rth, rtl)) {
if (rth->rta_type == IFA_LOCAL) {
char name[IFNAMSIZ];
if_indextoname(ifa->ifa_index, name);
char ip[INET_ADDRSTRLEN];
inet_ntop(AF_INET, RTA_DATA(rth), ip, sizeof(ip));
printf("interface %s ip: %s\n", name, ip);
}
rth = RTA_NEXT(rth, rtl);
}
}
nlh = NLMSG_NEXT(nlh, len);
}
}
return 0;
}
【讨论】：
struct ifaddrmsg 有一个成员ifa_index，这是地址关联的接口的接口索引。
在 C 中，获取我使用的当前 IP：
int s;
struct ifreq ifr = {};
s = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
strncpy(ifr.ifr_name, "eth0", sizeof(ifr.ifr_name));
if (ioctl(s, SIOCGIFADDR, &ifr) >= 0)
printf("%s\n",
inet_ntoa(((struct sockaddr_in *)&ifr.ifr_addr)->sin_addr));
将“eth0”替换为您正在查看的界面。您现在需要做的就是轮询更改。
【讨论】：
无论如何这都不容易。每个 linux 发行版使用不同的位置来存储 IP 地址等（如果您考虑其他 UNIX 变体，则会有更多变化）。您可以使用，例如，/sbin/ifconfig 来获取接口的 IP 地址，但您甚至无法确定是否会在这个地方找到它，或者根本找不到，等等。 p>
另外，如果你有那个可执行文件，你必须设置一个线程调用它来获取给定时间段（比如 5 秒）的数据，并解释输出。它可能会有所不同，例如，如果您有桥梁等。也就是说，这并不容易。
我想到的一个解决方案是，如果您有机会使用 GNOME 或其他一些广泛的发行版作为 KDE，您可以依赖它们提供的消息/信息。例如，NetworkManager 在设备发生变化时向DBUS standard bus 输出信号。您必须为这些信号实现一个侦听器。信息here（现在不工作，所以这里是cache）。请注意添加新接口或其中一个接口更改 IP 地址时的不同消息。这是我目前能想到的最好方法。
【讨论】：
如果您的用户使用 NetworkManager，您可以通过 D-Bus 轮询 NetworkManager.Connection.Active 和 NetworkManager.IP4Config 以获得确定此信息的更多交叉分发方式。
【讨论】：
如果安装了 iproute2 并且您使用的是 2.6 内核，
/sbin/ip monitor
将本地接口状态和地址的变化输出到标准输出。你的程序可以读取这个。
您也可以使用与 iproute2 工具相同的低级机制（我认为它是一个 netlink 套接字）。
【讨论】：
ste 建议使用 ioctl SIOCGIFADDR 过去在技术上是正确的，不幸的是它对于现代 Linux 系统是不可靠的，在现代 Linux 系统中，单个接口可以有多个地址而不使用子接口（例如 eth0:1），就像现在所做的那样 -过时的 ifconfig。
最好的办法是使用 glibc 2.3 中提供的 getifaddrs(3)：http://www.kernel.org/doc/man-pages/online/pages/man3/getifaddrs.3.html
不幸的是，它的效率有点低（您会返回所有接口上所有地址的链接列表，并且必须遍历以找到您感兴趣的地址），但在大多数情况下，您可能不会检查它超过每分钟左右一次，使开销可以忍受。
【讨论】：
一种方法是编写一个 cron 作业，其中包含对 gethost 系列库函数的调用。如果您使用 gethostbyname()，您可以比较 h_addr_list 的返回值。参见 man gethostbyname。
如果您想在程序中执行此操作，请生成一个执行相同操作的 pthread，然后休眠一段时间。
【讨论】：
用 C 语言完成测试示例，并在单独的线程中监视通知：
#include <sys/socket.h> // AF_INET, socket(), bind()
#include <ifaddrs.h> // struct ifaddrs, getifaddrs()
#include <netinet/in.h> // struct sockaddr_in
#include <arpa/inet.h> // inet_ntoa(), htonl()
#include <net/if.h> // if_indextoname()
#include <pthread.h>
#include <asm/types.h>
#include <linux/netlink.h>
#include <linux/rtnetlink.h>
#include <stdbool.h>
typedef enum {
IP_ADDR_ADD,
IP_ADDR_REMOVE
} ip_address_change_notification_type_t;
typedef void (*ip_address_change_notification_callback_t)(ip_address_change_notification_type_t type, uint32_t ipaddr, void *userdata);
static int ip_address_change_notification_socket = -1;
static pthread_t ip_address_change_notification_thread;
static ip_address_change_notification_callback_t ip_address_change_notification_callback;
static void *ip_address_change_notification_callback_userdata;
void *ip_address_change_notification_worker(void *arg)
{
fprintf(stderr, "ip_address_change_notification_worker entered.\n");
if (ip_address_change_notification_socket == -1) {
goto done;
}
char buffer[4096];
struct nlmsghdr *nlh = (struct nlmsghdr *)buffer;
int len;
while ((len = recv(ip_address_change_notification_socket, nlh, sizeof(buffer), 0)) > 0) {
for (; (NLMSG_OK(nlh, len)) && (nlh->nlmsg_type != NLMSG_DONE); nlh = NLMSG_NEXT(nlh, len)) {
if (nlh->nlmsg_type == RTM_NEWADDR) {
fprintf(stderr, "Netlink: RTM_NEWADDR\n");
} else if (nlh->nlmsg_type == RTM_DELADDR) {
fprintf(stderr, "Netlink: RTM_DELADDR\n");
} else {
fprintf(stderr, "Netlink: nlmsg_type=%d\n", nlh->nlmsg_type);
continue; // Some other kind of announcement.
}
struct ifaddrmsg *ifa = (struct ifaddrmsg *)NLMSG_DATA(nlh);
struct rtattr *rth = IFA_RTA(ifa);
int rtl = IFA_PAYLOAD(nlh);
for (; rtl && RTA_OK(rth, rtl); rth = RTA_NEXT(rth,rtl)) {
char name[IFNAMSIZ];
uint32_t ipaddr;
if (rth->rta_type != IFA_LOCAL) continue;
ipaddr = *((uint32_t *)RTA_DATA(rth)); // In network byte-order.
fprintf(stderr, "Interface %s %s has IP address %s\n", if_indextoname(ifa->ifa_index, name), (nlh->nlmsg_type == RTM_NEWADDR ? "now" : "no longer"), inet_ntoa(*((struct in_addr *)&ipaddr)));
if (ip_address_change_notification_callback) (*ip_address_change_notification_callback)((nlh->nlmsg_type == RTM_NEWADDR ? IP_ADDR_ADD : IP_ADDR_REMOVE), ipaddr, ip_address_change_notification_callback_userdata);
}
}
}
done:
fprintf(stderr, "ip_address_change_notification_worker exited.\n");
return (NULL);
}
bool begin_ip_address_change_notifications(ip_address_change_notification_callback_t callback, void *userdata)
{
if (ip_address_change_notification_socket != -1) return false;
ip_address_change_notification_callback = callback;
ip_address_change_notification_callback_userdata = userdata;
if ((ip_address_change_notification_socket = socket(PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_ROUTE)) == -1) {
perror("begin_ip_address_change_notifications socket");
return false;
}
struct sockaddr_nl addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.nl_family = AF_NETLINK;
addr.nl_groups = RTMGRP_IPV4_IFADDR;
if (bind(ip_address_change_notification_socket, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1) {
perror("begin_ip_address_change_notifications bind");
goto bail;
}
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, 1); // Preclude the need to do pthread_join on the thread after it exits.
int err = pthread_create(&ip_address_change_notification_thread, &attr, ip_address_change_notification_worker, NULL);
pthread_attr_destroy(&attr);
if (err != 0) {
fprintf(stderr, "Error creating ip address change notification thread.\n");
goto bail;
}
return (true);
bail:
close(ip_address_change_notification_socket);
ip_address_change_notification_socket = -1;
ip_address_change_notification_callback = NULL;
ip_address_change_notification_callback_userdata = NULL;
return false;
}
void end_ip_address_change_notifications(void)
{
if (ip_address_change_notification_socket == -1) return;
pthread_cancel(ip_address_change_notification_thread);
close(ip_address_change_notification_socket);
ip_address_change_notification_socket = -1;
ip_address_change_notification_callback = NULL;
ip_address_change_notification_callback_userdata = NULL;
}
【讨论】：
来自 rtnetlink 的手册页：
描述
Rtnetlink 允许读取和更改内核的路由表。它在内核中用于在各种子系统之间进行通信，尽管这里没有记录这种用法，也用于与用户空间程序进行通信。网络路由、IP 地址、链接参数、邻居设置、排队规则、流量类别和数据包分类器都可以通过 NETLINK_ROUTE 套接字进行控制。它基于 netlink 消息，有关详细信息，请参阅 netlink(7)。
【讨论】：
使用 libnl-3 库，检测链接和 ip4 地址变化。
参考 - https://www.infradead.org/~tgr/libnl/doc/core.html#_introduction
#include <netlink/netlink.h>
#include <netlink/socket.h>
#include <netlink/msg.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <iostream>
static char ip4Addr[INET_ADDRSTRLEN];
static int parseAddress(struct nlmsghdr *hdr)
{
std::cout << "parseAddress" << std::endl;
struct ifaddrmsg *iface = (struct ifaddrmsg *)nlmsg_data(hdr);
struct nlattr *attrs[IFA_MAX + 1];
if (nlmsg_parse(hdr, sizeof(struct ifaddrmsg), attrs, IFA_MAX, nullptr) < 0)
{
std::cerr << "problem parsing Netlink response" << std::endl;
return -1;
}
if (attrs[IFA_ADDRESS] == nullptr)
{
std::cerr << "Address Never Received "
<< std::endl;
return -1;
}
inet_ntop(iface->ifa_family, nla_data(attrs[IFA_ADDRESS]), ip4Addr, sizeof(ip4Addr));
if ((hdr->nlmsg_type == RTM_NEWADDR) && (iface->ifa_family == AF_INET))
{
std::cout << "IPv4 Address added : " << ip4Addr << std::endl;
}
if ((hdr->nlmsg_type == RTM_DELADDR) && (iface->ifa_family == AF_INET))
{
std::cout << "IPv4 Address deleted : " << ip4Addr << std::endl;
}
return 0;
}
static int parseLink(struct nlmsghdr *hdr)
{
std::cout << "parseLink" << std::endl;
struct ifinfomsg *iface = (struct ifinfomsg *)nlmsg_data(hdr);
struct nlattr *attrs[IFLA_MAX + 1];
if (nlmsg_parse(hdr, sizeof(struct ifinfomsg), attrs, IFLA_MAX, nullptr) < 0)
{
std::cerr << "problem parsing Netlink response" << std::endl;
return -1;
}
if (attrs[IFLA_IFNAME] != nullptr)
{
if (hdr->nlmsg_type == RTM_NEWLINK)
{
std::cout << (char *)nla_data(attrs[IFLA_IFNAME]) << std::endl;
}
else if (hdr->nlmsg_type == RTM_DELLINK)
{
std::cout << (char *)nla_data(attrs[IFLA_IFNAME]) << std::endl;
}
}
return 0;
}
static int receiveNewMsg(struct nl_msg *msg, void *arg)
{
struct nlmsghdr *nlh = nlmsg_hdr(msg);
int len = nlh->nlmsg_len;
int type = nlh->nlmsg_type;
while (nlmsg_ok(nlh, len))
{
if (type != RTM_NEWLINK && type != RTM_DELLINK && type != RTM_NEWADDR && type != RTM_DELADDR)
{
if (nlh->nlmsg_type == NLMSG_DONE)
{
std::cout << "message complete" << std::endl;
}
nlh = nlmsg_next(nlh, &len);
continue;
}
if ((nlh->nlmsg_type == RTM_NEWLINK) || (nlh->nlmsg_type == RTM_DELLINK))
{
parseLink(nlh);
}
if ((nlh->nlmsg_type == RTM_NEWADDR) || (nlh->nlmsg_type == RTM_DELADDR))
{
parseAddress(nlh);
}
nlh = nlmsg_next(nlh, &len);
}
return 1;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
struct nl_sock *sk;
/* Allocate a new socket */
sk = nl_socket_alloc();
/*
* Notifications do not use sequence numbers, disable sequence number checking.
*/
nl_socket_disable_seq_check(sk);
/*
* Define a callback function, which will be called for each notification received
*/
nl_socket_modify_cb(sk, NL_CB_VALID, NL_CB_CUSTOM, receiveNewMsg, nullptr);
nl_socket_modify_cb(sk, NL_CB_FINISH, NL_CB_CUSTOM, receiveNewMsg, nullptr);
/* Connect to routing netlink protocol */
nl_connect(sk, NETLINK_ROUTE);
/* Subscribe to link notifications group */
nl_socket_add_memberships(sk, RTNLGRP_LINK, 0);
nl_socket_add_memberships(sk, RTNLGRP_IPV4_IFADDR, 0);
/*
* Start receiving messages. The function nl_recvmsgs_default() will block
* until one or more netlink messages (notification) are received which
* will be passed on to my_func().
*/
while (1)
nl_recvmsgs_default(sk);
return 0;
}
【讨论】：