Мы вернемся к проблеме повторного вхождения в главе 26 и увидим, как проблема с переменной
errno
решается с помощью потоков. В следующем разделе описываются некоторые версии функций имен узлов, допускающие повторное вхождение.
11.19. Функции gethostbyname_r и gethostbyaddr_r
Чтобы превратить функцию, не допускающую повторное вхождение, такую как
gethostbyname
, в повторно входимую, можно воспользоваться двумя способами.
1. Вместо заполнения и возвращения статической структуры вызывающий процесс размещает структуру в памяти, и функция, допускающая повторное вхождение, заполняет эту структуру. Эта технология используется для перехода от функции
gethostbyname
(которая не допускает повторное вхождение) к функции
gethostbyname_r
(которая
допускает повторное вхождение). Но это решение усложняется, поскольку помимо того, что вызывающий процесс должен предоставить структуру
hostent
для заполнения, эта структура также указывает на другую информацию: каноническое имя, массив указателей на псевдонимы, строки псевдонимов, массив указателей на адреса и сами адреса (см., например, рис. 11.2). Вызывающий процесс должен предоставить один большой буфер, используемый для дополнительной информации, и заполняемая структура
hostent
будет содержать различные указатели на этот буфер. При этом добавляется как минимум три аргумента функции: указатель на заполняемую структуру
hostent
, указатель на буфер, используемый для всей прочей информации, и размер этого буфера. Требуется также четвертый дополнительный аргумент — указатель на целое число, в котором будет храниться код ошибки, поскольку глобальная целочисленная переменная
h_errno
больше не может использоваться. (Глобальная целочисленная переменная
h_errno
создает ту же проблему повторного вхождения, которая описана нами для переменной
errno
.)
Эта технология также используется функциями
getnameinfo
и
inet_ntop
.
2. Входящая функция вызывает функцию
malloc
и динамически выделяет память. Это технология, используемая функцией
getaddrinfo
. Проблема при таком подходе заключается в том, что приложение, вызывающее эту функцию, должно вызвать также функцию
freeaddrinfo
, чтобы освободить динамическую память. Если эта функция не вызывается, происходит утечка памяти: каждый раз, когда процесс вызывает функцию, выделяющую память, объем памяти, задействованной процессом, возрастает. Если процесс выполняется в течение длительного времени (что свойственно сетевым серверам), то потребление памяти этим процессом с течением времени неуклонно растет.
Обсудим функции Solaris 2.x, допускающие повторное вхождение, не используемые для сопоставления имен с адресами, и наоборот (то есть для разрешения имен).
struct hostent * result, char * buf, int buflen, int * h_errnop);
struct hostent *gethostbyaddr_r(const char * addr, int len,
int type, struct hostent * result, char * buf, int buflen,
int * h_errnop);
Обе функции возвращают: непустой указатель в случае успешного выполнения, NULL в случае ошибки
Для каждой функции требуется четыре дополнительных аргумента. Аргумент
result
— это структура
hostent
, размещенная в памяти вызывающим процессом и заполняемая данной функцией. При успешном выполнении функции этот указатель также является возвращаемым значением.
Аргумент
buf
— это буфер, размещенный в памяти вызывающим процессом, a
buflen
— его размер. Буфер будет содержать каноническое имя, массив указателей на псевдонимы, строки псевдонимов, массив указателей на адреса и сами адреса. Все указатели в структуре
hostent
, на которую указывает
result
, указывают на этот буфер. Насколько большим должен быть этот буфер? К сожалению, все, что сказано в большинстве руководств, это
что-то неопределенное вроде «Буфер должен быть достаточно большим, чтобы содержать все данные, связанные с записью узла». Текущие реализации функции
gethostbyname
могут возвращать до 35 указателей на альтернативные имена (псевдонимы), до 35 указателей на адреса и использовать буфер размером 8192 байт для хранения альтернативных имен (псевдонимов) и адресов. Поэтому буфер размером 8192 байт можно считать подходящим.
Если происходит ошибка, код ошибки возвращается через указатель
h_errnop
, а не через глобальную переменную
h_errno
.
ПРИМЕЧАНИЕ
К сожалению, проблема повторного вхождения гораздо серьезнее, чем может показаться. Во-первых, не существует стандарта относительно повторного вхождения и функций gethostbyname и gethostbyaddr. POSIX утверждает, что эти две функции не обязаны быть безопасными в многопоточной среде.
Во-вторых, не существует стандарта для функций _r. В этом разделе (в качестве примера) мы привели две функции _r, предоставляемые Solaris 2.x. В Linux присутствуют аналогичные функции, возвращающие hostent в качестве аргумента типа значение-результат. В Digital Unix и HP-UX имеются версии этих функций с другими аргументами. Первые два аргумента функции gethostbyname_r такие же, как и в версии Solaris, но оставшиеся три аргумента версии Solaris объединены в новую структуру hostent_data (которая должна быть размещена в памяти вызывающим процессом), а указатель на эту структуру — это третий и последний аргумент. Обычные функции gethostbyname и gethostbyaddr в Digital Unix 4.0 и в HP-UX 10.30 допускают повторное вхождение при использовании собственных данных потоков (см. раздел 23.5). Интересный рассказ о разработке функций _r Solaris 2.x содержится в [70].
Наконец, хотя версия функции gethostbyname, допускающая повторное вхождение, может обеспечить безопасность, когда ее одновременно вызывают несколько различных потоков, это ничего не говорит нам о возможности повторного вхождения для лежащих в ее основе функций распознавателя.
11.20. Устаревшие функции поиска адресов IPv6
В процессе разработки IPv6 интерфейс поиска адресов IPv6 много раз претерпевал серьезные изменения. В какой-то момент интерфейс был сочтен усложненным и недостаточно гибким, так что от него полностью отказались в RFC 2553 [38]. Документ RFC 2553 предлагал собственные функции, которые в RFC 3493 [36] были попросту заменены
getaddrinfo
и
getnameinfo
. В этом разделе мы вкратце рассмотрим старые интерфейсы на тот случай, если вам придется переписывать программы, использующие их.
Константа RES_USE_INET6
Поскольку функция
gethostbyname
не имеет аргумента для указания нужного семейства адресов (подобного
hints.ai_family
для
getaddrinfo
), в первом варианте API использовалась константа
RES_USE_INET6
, которая должна была добавляться к флагам распознавателя посредством внутреннего интерфейса. Этот API был недостаточно переносимым, поскольку системам, использовавшим альтернативные внутренние интерфейсы распознавателя, приходилось имитировать интерфейс BIND.
Включение
RES_USE_INET6
приводило к тому, что функция
gethostbyname
начинала поиск с записей AAAA, а записи А возвращались только в случае отсутствия первых. Поскольку в структуре
hostent
есть только одно поле длины адреса, функция
gethostbyname
могла возвращать адреса только одного типа (либо IPv6, либо IPv4).
Кроме того, включение
RES_USE_INET6
приводило к тому, что функция
gethostbyname2
начинала возвращать адреса IPv4 в преобразованном к IPv6 виде.
Функция gethostbyname2
Функция
gethostbyname2
имеет добавочный аргумент, позволяющий задать семейство адресов.
#include <netdb.h>
struct hostent *gethostbyname2(const char * hostname, int family);
Возвращает: непустой указатель в случае успешного выполнения, в случае ошибки возвращает NULL и задает значение переменной h_errno