Question

在代码here中，有一行：

struct iphdr * iph = (struct iphdr *)buffer;

ProcessPacket函数中的

，其中buffer的类型为char*。 buffer已在主函数中被recvfrom赋予值。如何将简单字符串（buffer）转换为结构以及如何安全地提取数据？

iphdr：

struct iphdr {
    #if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
        __u8    ihl:4,
                version:4;
    #elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
        __u8    version:4,
                ihl:4;
    #else
        #error  "Please fix <asm/byteorder.h>"
    #endif
         __u8   tos;
         __u16  tot_len;
         __u16  id;
         __u16  frag_off;
         __u8   ttl;
         __u8   protocol;
         __u16  check;
         __u32  saddr;
         __u32  daddr;
         /*The options start here. */
};

Answer 1

buffer 不 a string。它是指向原始二进制数据的指针。 recvfrom使用原始IP / TCP帧（也称为数据包）填充（在此示例中，见下文）buffer。因此，sizeof(iphdr)的前buffer个字节是IP-header结构：iphdr。这正是博客作者使用您提供的代码段的原因：

struct iphdr * iph = (struct iphdr *)buffer;

如果包含IP标头选项，则标头的实际大小为iph->ihl*4。

然后在iph->protocol（在博客中）检查标头的协议字段（ProcessPacket），以确定数据包包含哪种传输协议。

如果使用的传输协议是TCP，则可以使用（来自博客的片段）提取TCP标头（以及稍后的数据）：

unsigned short iphdrlen = iph->ihl*4;
struct tcphdr *tcph = (struct tcphdr*)(buffer + iphdrlen);

原始框架

博客作者使用以下方式创建了套接字：

sock_raw = socket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_TCP);

第一个参数AF_INET表示您需要IPv4数据包（与IPv6的AF_INET6相对）。
第二个参数告诉socket您想要原始帧
第三个参数（IPPROTO_TCP）确保您获得TCP帧

或者，如果您想要UDP帧，可以使用：

 sock_raw = socket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_UDP);

如果您贪婪并且想要每个数据包使用（请在使用之前先阅读框架格式！）：

socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));

Answer 2

我认为代码引入了未定义的行为，因为在程序过程中执行了以下两行：

unsigned char *buffer = (unsigned char *)malloc(65536);
...
struct iphdr *iph = (struct iphdr*)buffer;

buffer是指向保留为unsigned char*的内存块的指针，然后将其转换为类型为struct iphdr的指针;但是struct iphdr很可能具有与char*不同的对齐限制，这是未定义的行为（例如，参见this online c11 draft standard）：

6.3.2.3指针

（7）指向对象类型的指针可以转换为指向a的指针   不同的对象类型。如果结果指针不正确   对于引用的类型，行为是未定义的。 ...

虽然它可能有用（它仍然是UB的选项之一），但也可能是程序的行为与你不打算一样。

我建议将信息复制到正确对齐的struct iphdr - 对象中：

unsigned char *buffer = (unsigned char *)malloc(65536);
...
struct iphdr iphobj;
memcpy(&iphobj,buffer,sizeof(struct iphdr));
...

然后照顾对象的生命周期。

请注意，您已对代码C和C++进行了标记，并且两种语言都有不同的规则（例如，有关malloc结果的显式转换，这在C ++中是必需的，但不是C）鼓励。

但是关于UB，我很确定代码在C和C ++这两种语言中引入了UB。

Answer 3

首先要理解的是，无论转换(struct iphdr *)如何，内存中的位都保持完全相同。只是你现在说buffer现在被视为指向struct iphdr而不是之前的指针。您只是告诉编译器使用不同的眼镜看比特，因此进行相应的解释。编译器突然发现buffer已成为struct iphdr *。说＆＃34;好的＆＃34;这就是全部。重要的是，您确切地知道buffer是什么，并将其转换为正确的类型。

如果你愿意，你可以使用类型转换buffer到int *（或任何其他指针类型），编译器也不会说什么。虽然你以后会遇到问题。

将char *转换为struct

3 个答案: