第９１章 ソケット

「ソケット」とは通信路の端点に結びついているもの、とでも理解しておけば 充分です。プログラム側ではこのソケットに結合さえすれば他のコンピュータと 通信が可能となります(OSが違っても)。もともとはUNIXで使われていたのですが、 これのWindows版がWinsockです。

Winsockでは、ライブラリにWSock32.libを使うので、プロジェクトに参加させておきます。 また、ソースファイルではwinsock.hまたはwinsock2.hをインクルードしておく必要があります。 基本的機能しか使わないのであればどちらでも構いません。

まずは、ソケットの初期化をします(具体的にはWs2_32.dll の初期化です)。 これには、WSAStartup関数を使います。

int WSAStartup(
  WORD wVersionRequested,
  LPWSADATA lpWSAData
);

このWORD値の上位バイトがマイナーバージョン、下位バイトがメジャーバージョン となります。

WORD値を作るにはMAKEWORDマクロが便利です。

WORD MAKEWORD(
  BYTE bLow, 
  BYTE bHigh 
);

lpWSADataには、 WSADATA構造体へのポインタを指定します。 WSAData構造体は次のように定義されています。

typedef struct WSAData {
  WORD                  wVersion;
  WORD                  wHighVersion;
  char                  szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
  char                  szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
  unsigned short        iMaxSockets;
  unsigned short        iMaxUdpDg;
  char FAR *            lpVendorInfo;
} WSADATA, *LPWSADATA; 

WSADATA wsa;

この構造体の中身はあまり詳しく知らなくても問題有りません。

サンプルでは、WSAStartup関数が実行された後、この構造体に何が格納されたかを 表示しています。

関数が成功すると0が返されます。そうでないときはSOCKET_ERRORが返されます。

次にローカルマシンのホスト名を取得するには、gethostname関数を使います。

int gethostname(
  char FAR *name,  
  int namelen       
);

namelenには、バッファの長さを指定します。

成功すると0が返されます。失敗時にはSOCKET_ERRORが返されます。

ホスト名がわかったらホスト情報を取得します。

これには、gethostbyname関数を使います。Winsock2を利用するのであればgetaddrinfo関数を 使います。ここでは、Winsock2の機能は利用しないので古典的なgethostbyname関数を利用する ことにします。

struct hostent FAR *gethostbyname(
  const char FAR *name  
);

関数が失敗するとNULLが返されます。成功するとhostent構造体のポインタが返されます。 hostent構造体は、次のように定義されています。

struct hostent {
  char FAR *       h_name;
  char FAR * FAR * h_aliases;
  short            h_addrtype;
  short            h_length;
  char FAR * FAR * h_addr_list;
};

h_aliasesは、エイリアス(あだ名)のリストです。 (複数有ることもあるのでポインタのポインタとなっています)

h_addrtypeは、アドレスのタイプです。

h_lengthは、アドレスの長さです。

h_addr_listは、ホストのアドレスのリストです。 (複数有ることもあるのでポインタのポインタとなっています)

なお、winsock.h,winsock2.h中では

#define h_addr  h_addr_list[0]

つまり、IPアドレスを取得したいのであればhosten構造体のh_addr を捕まえれば良いことになります。

このメンバから4バイトだけin_addr構造体にコピーします。 in_addr構造体は、次のように定義されています。

struct in_addr {
  union {
          struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; }   S_un_b;
          struct { u_short s_w1,s_w2; }            S_un_w;
          u_long                                   S_addr;
  } S_un;
};

C言語編第３２章で解説してあります。 共用体メンバのうち一つだけが有効なのですね。

また、ヘッダファイルでは

typedef struct in_addr IN_ADDR;

IN_ADDR inaddr;

また、ヘッダファイル中では

#define s_addr  S_un.S_addr

もっともよく使われる形のIPアドレスです。 普通IPアドレスは"192.168.0.100"のような形をしていますね。

4つの1バイトの符号無し整数のならびと考えられます。

4バイトあれば表すことが可能ですね。これは、unsigned long型です。

IPアドレスを見慣れた形の文字列に変換してくれる関数がinet_ntoa関数です。

char FAR * inet_ntoa(
  struct   in_addr in  
);

戻り値は、見慣れた形のIPアドレスの文字列です。(Ipv4)

前置きがすっかり長くなってしまいました。 では、サンプルを見てみましょう。

// getip.c

#include <stdio.h>
#include <winsock.h>

int main()
{
    HOSTENT *lpHost;
    IN_ADDR inaddr;
    WSADATA wsadata;
    char szBuf[256], szIP[256];

    if (WSAStartup(MAKEWORD(1, 1), &wsadata)) {
        printf("WSAStartup関数失敗です\n");
        return -1;
    }
    printf("wVersion = %u\n", wsadata.wVersion);
    printf("wHighVersion = %u\n", wsadata.wHighVersion);
    printf("szDescription = %s\n", wsadata.szDescription);
    printf("szSystemStatus = %s\n", wsadata.szSystemStatus);
    printf("iMaxSockets = %d\n", wsadata.iMaxSockets);
    printf("iMaxUdpDg = %d\n", wsadata.iMaxUdpDg);
    gethostname(szBuf, (int)sizeof(szBuf));
    printf("\nホスト名=%s\n", szBuf);
    lpHost = gethostbyname(szBuf);
    memcpy(&inaddr, lpHost->h_addr_list[0], 4);
    strcpy(szIP, inet_ntoa(inaddr));
    printf("IPアドレス=%s\n", szIP);
    WSACleanup();

    return 0;
}