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用C++编写Ping命令

2023-07-10 04:21:22 深夜i -- --

C++ Ping 编写

Ping命令是网络中非常常用的命令，用于测试计算机之间的连通性。Ping命令最早是由UNIX系统所引入，它能够向远程主机发送数据包并等待回复，通过对回复的数据包进行处理，可以判断远程主机是否可到达，以及该主机的响应速度等。本文将介绍如何使用C++编写Ping命令。

首先，我们需要了解一下Ping命令的原理。Ping命令使用ICMP协议来完成通信，而ICMP协议是用于Internet环境下的网络故障诊断工具。因此，我们需要学习ICMP协议的相关知识。

在C++中，我们通过socket来建立网络连接，可以使用Winsock库或者是Linux下的Socket库。接下来我们就以Windows下的Winsock库来演示如何编写Ping命令。

首先，我们需要建立一个原始socket，这个socket是用于发送和接收数据包的。代码如下：


SOCKET sock_raw = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);

接下来，我们需要创建一个ICMP报文发送到指定的主机，代码如下：


struct icmp icmphdr;
icmphdr.icmp_type = ICMP_ECHO; // ICMP类型为ECHO_REQUEST
icmphdr.icmp_code = 0; // icmp代码为0
icmphdr.icmp_id = (USHORT)GetCurrentProcessId(); // 进程ID
icmphdr.icmp_seq = (USHORT)i; // 数据包序列号
icmphdr.icmp_cksum = 0; // 初始化校验和为0
// 计算校验和
icmphdr.icmp_cksum = checksum((USHORT*)&icmphdr, sizeof(icmphdr));

这里需要注意，我们需要使用checksum函数来计算ICMP报文的校验和。计算校验和的方法比较复杂，需要遵守特定的规则，这里不再赘述。

我们将ICMP报文发送到目标主机，代码如下：


sendto(sock_raw, (char*)&icmphdr, sizeof(icmphdr), 0, (sockaddr*)&dest, sizeof(dest));

接下来，我们需要接收从目标主机发送回来的数据包，代码如下：


while (recv_len = recvfrom(sock_raw, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (sockaddr*)&from, &from_len))
{
  // 获取IP头部指针
  iphdr* ip_hdr = (iphdr*)recv_buf;
  // 获取ICMP头部指针
  icmp* icmp_hdr = (icmp*)(recv_buf + sizeof(iphdr));
  
  // 是否匹配
  if (icmp_hdr->icmp_type == ICMP_ECHOREPLY && icmp_hdr->icmp_id == (USHORT)GetCurrentProcessId())
  {
    printf("Reply from %s: bytes=%d time=%dms TTL=%d\n", inet_ntoa(from.sin_addr), recv_len - sizeof(iphdr) - sizeof(icmp), GetTickCount() - icmp_hdr->icmp_data, ip_hdr->ip_ttl);
    break;
  }
}

在这段代码中，我们通过recvfrom函数接收从目标主机发送回来的数据包，并从数据包中解析出IP头部和ICMP头部。我们判断ICMP类型是否为ECHO_REPLY，以及ICMP报文的ID是否和我们发送的ICMP报文ID匹配。如果匹配，则表示目标主机已经成功地响应了我们发送的ICMP报文，我们就可以输出Ping命令的结果了。

这就是用C++编写Ping命令的详细步骤。虽然本文只是简单地介绍了如何编写Ping命令的核心代码，但它涉及到的网络知识和算法都是非常值得学习的。如果你想深入了解Ping命令的相关知识，建议从网络协议和套接字编程两个方面入手，逐步掌握相关技能。

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