Unix/Linux 平台通过 IP 地址获取接口名的 C++ 实现

🌐 Unix/Linux 平台通过 IP 地址获取接口名的 C++ 实现

📌 函数声明

ppp::string UnixAfx::GetInterfaceName(const IPEndPoint& address) noexcept {

• 功能：根据给定的 IP 端点（IPEndPoint）获取对应的网络接口名称（如 eth0）。
• 返回值：成功返回接口名，失败返回空字符串。
• 平台限制：Android 需 API ≥ 24（Android 7.0+）。

🔍 代码逐行解析（含中文注释）

#if (!defined(_ANDROID) || __ANDROID_API__ >= 24)

🔹 平台兼容性检查

• 仅在非 Android 或 Android API ≥ 24 时编译以下代码。

    struct ifaddrs* ifa = NULL;
    if (getifaddrs(&ifa)) {
        return "";
    }

🔹 获取网络接口列表

• getifaddrs 获取所有网络接口信息链表头 ifa。
• 失败时返回空字符串（如权限不足）。

    struct ifaddrs* oifa = ifa;  // 保存链表头用于后续释放内存
    while (NULL != ifa) {
        struct sockaddr* addr = ifa->ifa_addr;
        if (NULL != addr) {

🔹 遍历接口链表

• oifa 备份链表头指针，确保后续能正确释放内存。
• 跳过无地址信息的接口（ifa_addr 为 NULL）。

            switch (addr->sa_family) {
                case AF_INET: {  // IPv4 地址
                    if (address.GetAddressFamily() != AddressFamily::InterNetwork) {
                        break;
                    }

🔹 处理 IPv4 地址

• 检查目标地址是否为 IPv4 类型（InterNetwork）。
• 类型不匹配则跳过当前接口。

                    struct sockaddr_in* in4_addr = (struct sockaddr_in*)addr;
                    if (in4_addr->sin_addr.s_addr != address.GetAddress()) {
                        break;
                    }

🔹 比较 IPv4 地址

• 将接口地址转为 sockaddr_in 结构。
• 对比接口的 IPv4 地址（s_addr）与目标地址是否一致。

                    freeifaddrs(oifa);  // 释放接口链表内存
                    return ifa->ifa_name;  // 返回匹配的接口名
                }

🔹 匹配成功处理

• 释放链表内存，返回当前接口名称（如 "eth0"）。

                case AF_INET6: {  // IPv6 地址
                    if (address.GetAddressFamily() != AddressFamily::InterNetworkV6) {
                        break;
                    }

🔹 处理 IPv6 地址

• 检查目标地址是否为 IPv6 类型（InterNetworkV6）。

                    struct sockaddr_in6* in6_addr = (struct sockaddr_in6*)addr; {
                        int length;
                        Byte* address_bytes = address.GetAddressBytes(length);
                        length = std::min<int>(sizeof(in6_addr->sin6_addr), length);
                        if (memcmp(&in6_addr->sin6_addr, address_bytes, length) != 0) {
                            break;
                        }
                    }

🔹 比较 IPv6 地址

• 获取目标地址的字节数组（address_bytes）。
• 使用 memcmp 比较接口的 IPv6 地址（128 位）是否一致。

                    freeifaddrs(oifa);
                    return ifa->ifa_name;  // 返回匹配的接口名
                }
            };
        }
        ifa = ifa->ifa_next;  // 移动到下一个接口节点
    }

🔹 继续遍历

• 若当前接口不匹配，移动到链表下一个节点。

    if (NULL != oifa) {
        freeifaddrs(oifa);  // 释放整个接口链表
    }
#endif
    return "";  // 未找到匹配接口
}

🔹 收尾处理

• 遍历结束后释放接口链表内存。
• 返回空字符串表示未找到匹配接口。

🧩 完整代码实现

ppp::string UnixAfx::GetInterfaceName(const IPEndPoint& address) noexcept {
#if (!defined(_ANDROID) || __ANDROID_API__ >= 24)
    struct ifaddrs* ifa = NULL;
    // 获取所有网络接口信息链表
    if (getifaddrs(&ifa)) {
        return ""; // 获取失败返回空
    }

    struct ifaddrs* oifa = ifa; // 备份链表头指针
    while (NULL != ifa) {
        struct sockaddr* addr = ifa->ifa_addr;
        if (NULL != addr) {
            switch (addr->sa_family) {
                case AF_INET: { // IPv4 处理分支
                    // 检查地址族是否匹配
                    if (address.GetAddressFamily() != AddressFamily::InterNetwork) {
                        break;
                    }

                    struct sockaddr_in* in4_addr = (struct sockaddr_in*)addr;
                    // 比较 IPv4 地址是否一致
                    if (in4_addr->sin_addr.s_addr != address.GetAddress()) {
                        break;
                    }

                    freeifaddrs(oifa); // 释放链表内存
                    return ifa->ifa_name; // 返回接口名
                }
                case AF_INET6: { // IPv6 处理分支
                    if (address.GetAddressFamily() != AddressFamily::InterNetworkV6) {
                        break;
                    }

                    struct sockaddr_in6* in6_addr = (struct sockaddr_in6*)addr; {
                        int length;
                        // 获取目标地址的二进制形式
                        Byte* address_bytes = address.GetAddressBytes(length);
                        // 安全比较长度（IPv6 固定为 16 字节）
                        length = std::min<int>(sizeof(in6_addr->sin6_addr), length);
                        // 内存比较 IPv6 地址
                        if (memcmp(&in6_addr->sin6_addr, address_bytes, length) != 0) {
                            break;
                        }
                    }

                    freeifaddrs(oifa);
                    return ifa->ifa_name; // 返回接口名
                }
            };
        }
        ifa = ifa->ifa_next; // 遍历下一个接口
    }

    if (NULL != oifa) {
        freeifaddrs(oifa); // 释放整个链表
    }
#endif
    return ""; // 未找到匹配接口
}

💎 关键设计总结

1. 跨平台兼容性
   • 通过 #if 确保 Android 低版本不编译此逻辑。
2. 资源安全管理
   • 使用 oifa 备份链表头，确保任何退出路径都能正确释放内存。
3. 双协议栈支持
   • 独立处理 IPv4/IPv6 地址，通过 memcmp 精确匹配 IPv6 地址。
4. 高效遍历
   • 链表遍历在匹配成功后立即退出，避免无效搜索。

提示：实际使用时需确保 IPEndPoint 类正确实现 GetAddress()（IPv4）和 GetAddressBytes()（IPv6）方法。