用c++代码实现ping程序完整版

时间: 2023-09-18 21:15:50 浏览: 97
完整版的Ping程序需要实现以下功能: 1. 发送ICMP报文 2. 接收ICMP回复报文 3. 计算和显示延迟(ping值) 以下是一个基于C++的完整版Ping程序的实现: ```cpp #include <iostream> #include <cstdlib> #include <cstring> #include <cstdio> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #include <netinet/ip_icmp.h> #include <netdb.h> #include <ctime> using namespace std; // ICMP报文的结构体 struct icmp_packet { struct icmphdr header; char message[64 - sizeof(struct icmphdr)]; }; // 计算两个时间点之间的时间差(毫秒) double time_diff(const timespec& start, const timespec& end) { double start_sec = (double)start.tv_sec + (double)start.tv_nsec / 1000000000.0; double end_sec = (double)end.tv_sec + (double)end.tv_nsec / 1000000000.0; return (end_sec - start_sec) * 1000.0; } // 发送ICMP报文 void send_packet(int sockfd, const sockaddr_in& dest_addr, int seq) { icmp_packet packet; memset(&packet, 0, sizeof(packet)); packet.header.type = ICMP_ECHO; // 设置报文类型为ICMP请求报文 packet.header.code = 0; // 设置代码为0 packet.header.un.echo.id = getpid(); // 设置进程ID作为标识符 packet.header.un.echo.sequence = seq; // 设置序列号 // 填充报文数据 const char* message = "Hello, world!"; strncpy(packet.message, message, sizeof(packet.message)); // 计算校验和 packet.header.checksum = 0; packet.header.checksum = htons(~(htons(packet.header.checksum) + sizeof(packet.header) + sizeof(packet.message))); // 发送报文 if (sendto(sockfd, &packet, sizeof(packet), 0, (const sockaddr*)&dest_addr, sizeof(dest_addr)) < 0) { cerr << "Error: Failed to send ICMP packet." << endl; exit(EXIT_FAILURE); } } // 接收ICMP回复报文 bool receive_packet(int sockfd, const sockaddr_in& dest_addr, int seq, timespec& start_time) { icmp_packet packet; sockaddr_in src_addr; socklen_t addrlen = sizeof(src_addr); int n = recvfrom(sockfd, &packet, sizeof(packet), 0, (sockaddr*)&src_addr, &addrlen); if (n < 0) { cerr << "Error: Failed to receive ICMP packet." << endl; return false; } // 检查来源地址和端口号 if (src_addr.sin_addr.s_addr != dest_addr.sin_addr.s_addr || src_addr.sin_port != dest_addr.sin_port) { cerr << "Error: Received ICMP packet from unknown source." << endl; return false; } // 检查ICMP类型和代码 if (packet.header.type != ICMP_ECHOREPLY || packet.header.code != 0) { cerr << "Error: Received ICMP packet with unexpected type or code." << endl; return false; } // 检查标识符和序列号 if (packet.header.un.echo.id != getpid() || packet.header.un.echo.sequence != seq) { cerr << "Error: Received ICMP packet with unexpected ID or sequence number." << endl; return false; } // 计算延迟并显示 timespec end_time; clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &end_time); double delay = time_diff(start_time, end_time); printf("%d bytes from %s: icmp_seq=%d ttl=%d time=%.2f ms\n", n, inet_ntoa(src_addr.sin_addr), seq, packet.header.un.echo.id, delay); return true; } // Ping程序的入口函数 int main(int argc, char* argv[]) { if (argc != 2) { cerr << "Usage: " << argv[0] << " <host>" << endl; return EXIT_FAILURE; } // 解析主机名或IP地址 hostent* host = gethostbyname(argv[1]); if (host == NULL) { cerr << "Error: Failed to resolve hostname." << endl; return EXIT_FAILURE; } // 创建原始套接字 int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP); if (sockfd < 0) { cerr << "Error: Failed to create socket." << endl; return EXIT_FAILURE; } // 设置套接字选项(禁止IP头部自动填充) int optval = 1; if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, &optval, sizeof(optval)) < 0) { cerr << "Error: Failed to set socket option." << endl; return EXIT_FAILURE; } // 设置超时时间 struct timeval timeout; timeout.tv_sec = 1; timeout.tv_usec = 0; if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout)) < 0) { cerr << "Error: Failed to set socket option." << endl; return EXIT_FAILURE; } // 构造目标地址 sockaddr_in dest_addr; memset(&dest_addr, 0, sizeof(dest_addr)); dest_addr.sin_family = AF_INET; dest_addr.sin_addr = *(in_addr*)host->h_addr_list[0]; // 发送若干个ICMP请求报文 const int NUM_PACKETS = 4; for (int seq = 1; seq <= NUM_PACKETS; seq++) { timespec start_time; clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start_time); send_packet(sockfd, dest_addr, seq); if (!receive_packet(sockfd, dest_addr, seq, start_time)) { cout << "Request timed out." << endl; } sleep(1); // 暂停1秒钟 } // 关闭套接字 close(sockfd); return EXIT_SUCCESS; } ``` 这个程序利用了Linux下的原始套接字来发送和接收ICMP报文。在主函数中,首先解析了主机名或IP地址,然后创建了原始套接字并设置了一些套接字选项。接着,程序发送了若干个ICMP请求报文,并等待接收ICMP回复报文。每收到一个回复报文,程序就计算并显示延迟。如果超时,程序会输出"Request timed out."的提示。最后,程序关闭了套接字并退出。

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